JP2024027270A - Image display device, optical unit, and method for manufacturing the optical unit - Google Patents

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Abstract

【課題】映像品位の劣化が発生することを抑制する。【解決手段】HMD200は、第1表示素子11aと、第1表示素子11aを保持するホルダー31と、第1表示素子11aに形成された画像を投射する第1投射光学系12aと、第1投射光学系12aを位置決めした状態で収納し、ホルダー31に支持された第1表示素子11aが挿入される挿入口41zを有するケースCAと、ケースCAを支持する第1金属フレーム52aとを備え、第1金属フレーム52aは、第1表示素子11aの挿入方向から見たホルダー31の輪郭より大きな受容口ORを有する。【選択図】図17An object of the present invention is to suppress the occurrence of deterioration in video quality. SOLUTION: An HMD 200 includes a first display element 11a, a holder 31 that holds the first display element 11a, a first projection optical system 12a that projects an image formed on the first display element 11a, and a first projection optical system 12a that projects an image formed on the first display element 11a. A case CA that houses the optical system 12a in a positioned state and has an insertion opening 41z into which the first display element 11a supported by the holder 31 is inserted, and a first metal frame 52a that supports the case CA. The first metal frame 52a has a receiving opening OR that is larger than the outline of the holder 31 when viewed from the insertion direction of the first display element 11a. [Selection diagram] Figure 17

Description

本発明は、虚像の観察を可能にする画像表示装置及び光学ユニット、並びに光学ユニットの製造方法に関する。 The present invention relates to an image display device and an optical unit that enable observation of virtual images, and a method for manufacturing the optical unit.

画像表示装置として、表示素子用の保持部材と投射光学系を収納する鏡筒とのいずれか一方に設けられた凸部と、他方に設けられた凹部とを用いて、光学系に対する表示素子の位置合わせを行うものが公知となっている(特許文献1)。この装置では、表示素子から導光部材までの左眼用の光学系と、同様の構造を有する右眼用の光学系とを目の前に配置するため、左右の光学系を金属フレームに組み付ける構造が用いられている。 As an image display device, a convex portion provided on either one of a display element holding member and a lens barrel housing a projection optical system, and a recessed portion provided on the other are used to hold the display element relative to the optical system. A device that performs positioning is known (Patent Document 1). In this device, the left and right optical systems are assembled into a metal frame in order to place the left eye optical system from the display element to the light guide member and the right eye optical system with a similar structure in front of the eyes. structure is used.

特開2017-211674号公報JP2017-211674A

上記背景技術の装置では、映像素子がアライメントして固定された後に、鏡筒等に対して回路基板や外装などを例えばネジ締めで固定する必要があり、鏡筒の変形が生じ、或いはレンズ及びパネル間の位置のズレが生じ、映像品位の劣化が発生してしまう。 In the apparatus of the above-mentioned background art, after the image element is aligned and fixed, it is necessary to fix the circuit board, the exterior, etc. to the lens barrel, etc., by tightening screws, for example, which may cause deformation of the lens barrel or the lens and Misalignment between panels occurs, resulting in deterioration of video quality.

また、左眼用の光学系と右眼用の光学系とを金属フレームに組み付ける場合、金属フレームの製造公差や金属フレームの組付け交差の影響を受ける可能性がある。 Further, when assembling the left eye optical system and the right eye optical system to a metal frame, there is a possibility that the optical system for the left eye and the right eye are affected by manufacturing tolerances of the metal frame and assembly tolerances of the metal frame.

本発明の一側面における画像表示装置は、表示素子と、表示素子を保持するホルダーと、表示素子に形成された画像を投射する投射光学系と、投射光学系を位置決めした状態で収納し、ホルダーに支持された表示素子が挿入される挿入口を有するケースと、ケースを支持する金属フレームとを備え、金属フレームは、表示素子の挿入方向から見たホルダーの輪郭より大きな受容口を有する。 An image display device according to one aspect of the present invention includes a display element, a holder that holds the display element, a projection optical system that projects an image formed on the display element, and a projection optical system that is housed in a positioned state. The present invention includes a case having an insertion opening into which a display element supported by the display element is inserted, and a metal frame supporting the case, the metal frame having a reception opening larger than the outline of the holder when viewed from the insertion direction of the display element.

本発明の一側面における画像表示装置は、表示素子と、表示素子を保持するホルダーと、表示素子に形成された画像を投射する投射光学系と、投射光学系を位置決めした状態で収納するケースと、ケースを支持する金属フレームと、を備え、ホルダーは、表示素子を支持した状態でケースに形成された挿入口を介してケース中に挿入される支持フレームと、支持フレームの上部に接続された基部板とを有し、金属フレームは、ホルダーの基部板を露出させる把持開口と、ホルダーとケースとを接続する接着材を硬化させる硬化光を供給する接着開口とを有する。 An image display device according to one aspect of the present invention includes a display element, a holder that holds the display element, a projection optical system that projects an image formed on the display element, and a case that stores the projection optical system in a positioned state. , a metal frame that supports the case, and the holder is connected to the support frame that is inserted into the case through an insertion opening formed in the case while supporting the display element, and the upper part of the support frame. The metal frame has a gripping aperture that exposes the base plate of the holder and an adhesive aperture that provides curing light to cure the adhesive connecting the holder and the case.

第1実施形態の画像表示装置の装着状態を説明する外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view illustrating a state in which the image display device of the first embodiment is installed. 片側の表示装置の内部構造を説明する側方断面図である。FIG. 3 is a side cross-sectional view illustrating the internal structure of one display device. 表示部の光学的構造を具体的に説明する側方断面図である。FIG. 3 is a side cross-sectional view specifically explaining the optical structure of the display section. 表示部の支持構造を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the support structure of a display part. 表示部を支持する金属フレームを説明する平面図及び斜視図である。FIG. 2 is a plan view and a perspective view illustrating a metal frame that supports a display unit. 表示部の外形を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the outline of a display part. バレル及びこれに保持された光学部材等の側方断面図である。It is a side sectional view of a barrel, an optical member etc. held by this. バレルカバーを除いた残り部分の背面図及び平面図を示す。A rear view and a plan view of the remaining portion excluding the barrel cover are shown. バレルの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the barrel. ガード及びプリズムミラーの配置関係を示す斜視図、側面図等である。They are a perspective view, a side view, etc. showing the arrangement relationship of a guard and a prism mirror. 表示ユニットを示す表側の斜視図、側断面図、及び裏側の斜視図である。They are a front side perspective view, a side sectional view, and a back side perspective view showing the display unit. バレル前部の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of the front part of the barrel. 光学ユニットの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the optical unit. 光学ユニットの正面図及び平面図である。FIG. 3 is a front view and a plan view of the optical unit. 片側の表示装置の正面断面構造を説明する概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a front cross-sectional structure of one side of the display device. バレルに表示ユニットを組付ける方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of assembling a display unit to a barrel. バレルに対する表示ユニットの組付けを説明する斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating how the display unit is attached to the barrel. バレルに対する表示ユニットの組付けを説明する斜視図である。It is a perspective view explaining assembly of a display unit to a barrel. 第2実施形態における表示ユニットを説明する部分拡大断面図である。FIG. 7 is a partially enlarged sectional view illustrating a display unit in a second embodiment. 第3実施形態における金属フレームを説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the metal frame in 3rd embodiment. バレル等に表示ユニットを組付ける方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of assembling a display unit to a barrel etc. バレル等に対する表示ユニットの組付けを説明する斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating how the display unit is assembled to a barrel or the like.

〔第1実施形態〕
以下、図1、2等を参照して、本発明に係る画像表示装置の第1実施形態について説明する。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of an image display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, etc.

図1は、ヘッドマウントディスプレイ(以下、HMDとも称する。)200の装着状態を説明する図であり、HMD200は、これを装着する観察者又は装着者USに虚像としての映像を認識させる。図1等において、X、Y、及びZは、直交座標系であり、+X方向は、HMD200又は画像表示装置100を装着した観察者又は装着者USの両眼EYの並ぶ横方向に対応し、+Y方向は、装着者USにとっての両眼EYの並ぶ横方向に直交する上方向に相当し、+Z方向は、装着者USにとっての前方向又は正面方向に相当する。±Y方向は、鉛直軸又は鉛直方向に平行になっている。 FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which a head-mounted display (hereinafter also referred to as HMD) 200 is worn, and the HMD 200 allows an observer or wearer US wearing the HMD 200 to recognize an image as a virtual image. In FIG. 1 etc., X, Y, and Z are orthogonal coordinate systems, and the +X direction corresponds to the horizontal direction in which both eyes EY of the observer or wearer US wearing the HMD 200 or the image display device 100 are lined up, The +Y direction corresponds to the upward direction perpendicular to the lateral direction in which both eyes EY are lined up for the wearer US, and the +Z direction corresponds to the front direction or frontal direction for the wearer US. The ±Y direction is parallel to the vertical axis or vertical direction.

HMD200は、右眼用の第1表示装置100Aと、左眼用の第2表示装置100Bと、表示装置100A,100Bを支持するテンプル状の一対の支持装置100Cと、情報端末であるユーザー端末90とを備える。第1表示装置100Aは、単独でHMDとして機能し、上部に配置される第1表示駆動部102aと、メガネレンズ状で眼前を覆う第1コンバイナー103aとで構成される。第2表示装置100Bも同様に、単独でHMDとして機能し、上部に配置される第2表示駆動部102bと、メガネレンズ状で眼前を覆う第2コンバイナー103bとで構成される。支持装置100Cは、装着者USの頭部に装着される装着部材であり、外観上一体化されている表示駆動部102a,102bを介して一対のコンバイナー103a,103bの上端側を支持している。第1表示装置100Aと第2表示装置100Bとは、光学的に同一又は左右反転させたものであり、第2表示装置100Bについては、詳細な説明を省略する。 The HMD 200 includes a first display device 100A for the right eye, a second display device 100B for the left eye, a pair of temple-shaped support devices 100C that support the display devices 100A and 100B, and a user terminal 90 that is an information terminal. Equipped with. The first display device 100A functions independently as an HMD, and is composed of a first display drive section 102a disposed at the top and a first combiner 103a shaped like a spectacle lens and covering in front of the eyes. Similarly, the second display device 100B functions independently as an HMD, and is composed of a second display drive section 102b disposed at the top and a second combiner 103b shaped like a spectacle lens and covering in front of the eyes. The support device 100C is an attachment member that is attached to the head of the wearer US, and supports the upper end sides of the pair of combiners 103a and 103b via display drive units 102a and 102b that are integrated in appearance. . The first display device 100A and the second display device 100B are optically the same or left and right reversed, and a detailed description of the second display device 100B will be omitted.

図2は、第1表示装置100Aの内部構造を説明する側方断面図である。第1表示装置100Aは、第1表示素子11aと第1表示部20aと第1回路部材80aとを備える。第1表示素子11aは、画像光生成装置であり、映像素子とも呼ぶ。第1表示部20aは、虚像を形成する結像光学系であり、投射レンズ21と、プリズムミラー22と、シースルーミラー23とを一体化した状態で有する。第1表示部20aのうち、投射レンズ21とプリズムミラー22とは、第1表示素子11aからの画像光MLが入射する第1投射光学系12aとして機能し、シースルーミラー23は、上記第1投射光学系12aから射出される画像光MLを瞳位置PP又は眼EYに向けて部分的に反射する部分透過ミラー123として機能する。第1投射光学系12aは、第1表示素子11aに形成された画像を投射する。第1表示部20aは、第1投射光学系12aと第1コンバイナー103aとを一体化した状態で有するものである。第1投射光学系12aを構成する投射レンズ21は、第1表示素子11aの光射出側に配置される第1光学部材2aに相当し、プリズムミラー22は、投射レンズ21である第1光学部材2aの光射出側に配置される第2光学部材2bに相当する。また、第1表示素子11aと投射レンズ21とプリズムミラー22とは、図1に示す第1表示駆動部102aの一部に対応し、シースルーミラー23は、第2光学部材2bの光射出側に配置されており、図1に示す第1コンバイナー103aに対応する。第1投射光学系12aを構成する投射レンズ21及びプリズムミラー22は、第1表示素子11aとともに相互に位置決めされた状態で容器状のバレル41内で固定されている。バレル41は、第1投射光学系12aを構成する光学素子を位置決めした状態で収納するケースCAである。 FIG. 2 is a side sectional view illustrating the internal structure of the first display device 100A. The first display device 100A includes a first display element 11a, a first display section 20a, and a first circuit member 80a. The first display element 11a is an image light generating device, and is also called a video element. The first display section 20a is an imaging optical system that forms a virtual image, and has a projection lens 21, a prism mirror 22, and a see-through mirror 23 in an integrated state. In the first display section 20a, the projection lens 21 and the prism mirror 22 function as a first projection optical system 12a into which the image light ML from the first display element 11a enters, and the see-through mirror 23 functions as the first projection optical system 12a. It functions as a partially transmitting mirror 123 that partially reflects the image light ML emitted from the optical system 12a toward the pupil position PP or the eye EY. The first projection optical system 12a projects the image formed on the first display element 11a. The first display section 20a has a first projection optical system 12a and a first combiner 103a in an integrated state. The projection lens 21 constituting the first projection optical system 12a corresponds to the first optical member 2a arranged on the light exit side of the first display element 11a, and the prism mirror 22 corresponds to the first optical member which is the projection lens 21. This corresponds to the second optical member 2b disposed on the light exit side of 2a. Further, the first display element 11a, the projection lens 21, and the prism mirror 22 correspond to a part of the first display drive unit 102a shown in FIG. 1, and the see-through mirror 23 is located on the light exit side of the second optical member 2b. This corresponds to the first combiner 103a shown in FIG. The projection lens 21 and prism mirror 22 constituting the first projection optical system 12a are fixed in a container-shaped barrel 41 in a mutually positioned state together with the first display element 11a. The barrel 41 is a case CA in which the optical elements constituting the first projection optical system 12a are housed in a positioned state.

第1投射光学系12aを構成する光学部材2a,2bを支持するバレル41は、第1金属フレーム52aに支持され、第1金属フレーム52aの下側に配置されている。第1金属フレーム52aは、カバー71によって覆われ、バレル41も、カバー71によって全体的に覆われている。第1金属フレーム52aは、金属材料で形成されている。バレル41とカバー71とは、遮光性の樹脂材料で形成され、バレル41の射出口41oにおいて、プリズムミラー22の一面を露出させている。バレル41は、その上部41qが第1金属フレーム52aに嵌合するように当接し、第1金属フレーム52aに吊るされた状態で固定されている。結果的に、第1表示部20aは、バレル41を介して第1金属フレーム52aに吊るされた状態で固定されている。第1金属フレーム52aは、第1回路部材80aを配置するための凹所REを上側に有する。 The barrel 41 that supports the optical members 2a and 2b constituting the first projection optical system 12a is supported by the first metal frame 52a and is disposed below the first metal frame 52a. The first metal frame 52a is covered by a cover 71, and the barrel 41 is also completely covered by the cover 71. The first metal frame 52a is made of a metal material. The barrel 41 and the cover 71 are made of a light-shielding resin material, and expose one surface of the prism mirror 22 at the exit port 41o of the barrel 41. The upper part 41q of the barrel 41 fits into the first metal frame 52a, and is fixed in a suspended state from the first metal frame 52a. As a result, the first display section 20a is suspended and fixed to the first metal frame 52a via the barrel 41. The first metal frame 52a has a recess RE for arranging the first circuit member 80a on the upper side.

第1表示装置100Aにおいて、第1表示素子11aは、自発光型の画像光生成装置である。第1表示素子11aは、画像光MLを第1投射光学系12aに射出する。バレル41は、第1投射光学系12aを構成する光学素子とともに第1表示素子11aを収納して支持する。第1表示素子11aは、例えば有機EL(有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence)ディスプレイであり、2次元の表示面11dにカラーの静止画又は動画を形成する。第1表示素子11aは、第1回路部材80aやこれを含む表示制御装置88に駆動されて表示動作を行う。第1表示素子11aは、有機ELディスプレイに限らず、無機EL、有機LED、LEDアレイ、レーザーアレイ、量子ドット発光型素子等を用いた表示デバイスに置き換えることができる。第1表示素子11aは、自発光型の画像光生成装置に限らず、LCDその他の光変調素子で構成され、当該光変調素子をバックライトのような光源によって照明することによって画像を形成するものであってもよい。第1表示素子11aとして、LCDに代えて、LCOS(Liquid crystal on silicon, LCoSは登録商標)や、デジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いることもできる。なお、第1表示装置100Aにおいて、表示制御装置88又は第1回路部材80aを除いたものも、画像表示装置100と呼ぶ。 In the first display device 100A, the first display element 11a is a self-luminous image light generation device. The first display element 11a emits the image light ML to the first projection optical system 12a. The barrel 41 accommodates and supports the first display element 11a together with the optical elements that constitute the first projection optical system 12a. The first display element 11a is, for example, an organic EL (Organic Electro-Luminescence) display, and forms a color still image or moving image on a two-dimensional display surface 11d. The first display element 11a performs a display operation by being driven by the first circuit member 80a and a display control device 88 including the first circuit member 80a. The first display element 11a is not limited to an organic EL display, but can be replaced with a display device using an inorganic EL, an organic LED, an LED array, a laser array, a quantum dot light-emitting element, or the like. The first display element 11a is not limited to a self-luminous image light generation device, but is composed of an LCD or other light modulation element, and forms an image by illuminating the light modulation element with a light source such as a backlight. It may be. As the first display element 11a, an LCOS (Liquid crystal on silicon, LCoS is a registered trademark), a digital micromirror device, or the like may be used instead of an LCD. Note that the first display device 100A excluding the display control device 88 or the first circuit member 80a is also referred to as the image display device 100.

図3は、第1表示部20aの光学的構造を具体的に説明する側方断面図である。第1表示部20aは、2つの反射面を含み、シースルーミラー23及びプリズムミラー22よって光路の折り曲げが行われる。第1表示部20aは、軸外し光学系OSとなっている。投射レンズ21、プリズムミラー22、及びシースルーミラー23は、非軸対称に配置されている。この第1表示部20aでは、基準面であるYZ面に平行な軸外し面内で光軸AXの折り曲げを行うことで、かかる軸外し面(すなわち基準面)に沿って光学素子21,22,23が配列されている。具体的には、YZ面に平行で紙面に対応する軸外し面において、投射レンズ21から反射面22bまでの光路部分P1と、反射面22bからシースルーミラー23までの光路部分P2と、シースルーミラー23から瞳位置PPまでの光路部分P3とが、Z字状に2段階で折り返される配置となっている。これに対応して、投射レンズ21から反射面22bまでの光軸部分AX1と、反射面22bからシースルーミラー23までの光軸部分AX2と、シースルーミラー23から瞳位置PPまでの光軸部分AX3とは、Z字状に2段階で折り返される配置となっている。シースルーミラー23において、光軸AXが交差する中央箇所の法線は、Z方向に対してθ=40~50°程度の角度をなす。この第1表示部20aでは、第1表示装置100Aを構成する光学素子21,22,23が縦方向に高さ位置を変えて配列されることになり、第1表示装置100Aの横幅の増大を防止することができる。さらに、プリズムミラー22等での反射による光路の折り畳みによって、光路部分P1~P3又は光軸部分AX1~AX3がZ字状に2段階で折り返される配置となっており、かつ、光路部分P1,P3又は光軸部分AX1,AX3が比較的水平に近いため、第1表示部20aを上下方向や前後方向に関しても小型化することできる。また、シースルーミラー23の中央箇所の傾斜角θが40~50°であることから、視線に対応する光路部分P3の傾きが一定とした場合、光路部分P2のZ軸に対する傾きが70°から90°となり、画像表示装置100のZ方向の厚みを低減することが容易になる。 FIG. 3 is a side sectional view specifically explaining the optical structure of the first display section 20a. The first display section 20a includes two reflective surfaces, and a see-through mirror 23 and a prism mirror 22 bend the optical path. The first display section 20a is an off-axis optical system OS. The projection lens 21, the prism mirror 22, and the see-through mirror 23 are arranged non-axially symmetrically. In this first display section 20a, by bending the optical axis AX within an off-axis plane parallel to the YZ plane that is a reference plane, the optical elements 21, 22, 23 are arranged. Specifically, on an off-axis plane parallel to the YZ plane and corresponding to the paper plane, an optical path portion P1 from the projection lens 21 to the reflective surface 22b, an optical path portion P2 from the reflective surface 22b to the see-through mirror 23, and the see-through mirror 23 The optical path portion P3 from to the pupil position PP is arranged to be folded back in two stages in a Z-shape. Correspondingly, an optical axis portion AX1 from the projection lens 21 to the reflective surface 22b, an optical axis portion AX2 from the reflective surface 22b to the see-through mirror 23, and an optical axis portion AX3 from the see-through mirror 23 to the pupil position PP. is arranged to be folded back in two stages in a Z-shape. In the see-through mirror 23, the normal line at the center where the optical axis AX intersects makes an angle of about θ=40 to 50° with respect to the Z direction. In the first display section 20a, the optical elements 21, 22, and 23 constituting the first display device 100A are arranged at different heights in the vertical direction, which reduces the width of the first display device 100A. It can be prevented. Further, the optical path portions P1 to P3 or the optical axis portions AX1 to AX3 are folded back in two steps in a Z-shape by folding the optical path due to reflection by the prism mirror 22, etc., and the optical path portions P1, P3 Alternatively, since the optical axis portions AX1 and AX3 are relatively close to horizontal, the first display section 20a can also be downsized in the vertical direction and the front-back direction. Furthermore, since the inclination angle θ at the center of the see-through mirror 23 is 40 to 50°, if the inclination of the optical path portion P3 corresponding to the line of sight is constant, the inclination of the optical path portion P2 with respect to the Z axis will vary from 70° to 90°. °, making it easy to reduce the thickness of the image display device 100 in the Z direction.

第1表示部20aのうち、投射レンズ21から反射面22bまでの光路部分P1は、視点を基準とする後方に向かってやや斜め上方向又はZ方向に平行に近い方向に延びている。反射面22bからシースルーミラー23までの光路部分P2は、前方に向かって斜め下方向に延びている。水平面方向(XZ面)を基準とした場合、光路部分P2の傾斜が光路部分P1の傾斜よりも大きくなっている。シースルーミラー23から瞳位置PPまでの光路部分P3は、後方に向かってやや斜め上方向又はZ方向に平行に近い方向に延びている。図示の例では、光軸AXのうち光路部分P3に対応する部分は、+Z方向に向かって、下向きを負として、-10°程度となっている。つまり、部分透過ミラー123は、光軸AX又は光路部分P3が所定角度上向き、つまり10°程度上向きとなるように画像光MLを反射する。結果的に、光路部分P3に対応する光軸部分AX3を延長した射出光軸EXは、前方の+Z方向に平行な中心軸HXに対して10°程度下向きに傾いて延びる。これは、人間の視線が水平方向より下側に約10°傾いた若干の伏し目状態で安定するからである。なお、瞳位置PPに対して水平方向に延びる中心軸HXは、第1表示装置100Aを装着した装着者USが直立姿勢でリラックスして正面に向いて水平方向又は水平線を注視した場合を想定したものとなっている。 In the first display section 20a, an optical path portion P1 from the projection lens 21 to the reflective surface 22b extends in a direction slightly diagonally upward toward the rear with respect to the viewpoint or in a direction nearly parallel to the Z direction. The optical path portion P2 from the reflective surface 22b to the see-through mirror 23 extends obliquely downward toward the front. When the horizontal plane direction (XZ plane) is used as a reference, the inclination of the optical path portion P2 is larger than the inclination of the optical path portion P1. The optical path portion P3 from the see-through mirror 23 to the pupil position PP extends toward the rear in a slightly oblique upward direction or in a direction nearly parallel to the Z direction. In the illustrated example, the portion of the optical axis AX that corresponds to the optical path portion P3 is approximately -10° toward the +Z direction, with the downward direction being negative. That is, the partially transmitting mirror 123 reflects the image light ML so that the optical axis AX or the optical path portion P3 is directed upward at a predetermined angle, that is, about 10 degrees upward. As a result, the exit optical axis EX, which is an extension of the optical axis portion AX3 corresponding to the optical path portion P3, extends downwardly by approximately 10° with respect to the central axis HX parallel to the forward +Z direction. This is because the human line of sight is stabilized when the eyes are slightly lowered, tilted downward by about 10 degrees from the horizontal direction. Note that the central axis HX extending in the horizontal direction with respect to the pupil position PP is based on the assumption that the wearer US wearing the first display device 100A is relaxed in an upright position, facing forward, and gazing at the horizontal direction or the horizon line. It has become a thing.

第1表示部20aのうち、投射レンズ21は、第1レンズ21o、第2レンズ21p、及び第3レンズ21qを含む。投射レンズ21は、第1表示素子11aから射出された画像光MLを受けて、プリズムミラー22に入射させる。投射レンズ21は、第1表示素子11aから射出された画像光MLを平行光束に近い状態に集光する。投射レンズ21を構成する第1レンズ21oの入射面21a及び射出面21bと、第2レンズ21pの入射面21c及び射出面21dと、第3レンズ21qの入射面21e及び射出面21fとは、自由曲面又は非球面である。各光学面21a,21b,21c,21d,21e,21fは、YZ面に平行で光軸AXと交差する縦方向に関して、光軸AXを挟んで非対称性を有し、横方向又はX方向に関して光軸AXを挟んで対称性を有する。第1レンズ21o、第2レンズ21p、及び第3レンズ21qは、例えば樹脂で形成されるが、ガラス製とすることもできる。投射レンズ21を構成する第1レンズ21o、第2レンズ21p、及び第3レンズ21qの光学面には、反射防止膜を形成することができる。 In the first display section 20a, the projection lens 21 includes a first lens 21o, a second lens 21p, and a third lens 21q. The projection lens 21 receives the image light ML emitted from the first display element 11 a and makes it enter the prism mirror 22 . The projection lens 21 condenses the image light ML emitted from the first display element 11a into a nearly parallel beam. The entrance surface 21a and exit surface 21b of the first lens 21o that constitute the projection lens 21, the entrance surface 21c and exit surface 21d of the second lens 21p, and the entrance surface 21e and exit surface 21f of the third lens 21q are free. It is a curved or aspherical surface. Each of the optical surfaces 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, and 21f has asymmetrical properties across the optical axis AX with respect to the vertical direction that is parallel to the YZ plane and intersects with the optical axis AX, and has asymmetrical properties with respect to the horizontal direction or the X direction. It has symmetry across the axis AX. The first lens 21o, the second lens 21p, and the third lens 21q are made of resin, for example, but may also be made of glass. An antireflection film can be formed on the optical surfaces of the first lens 21o, second lens 21p, and third lens 21q that constitute the projection lens 21.

プリズムミラー22は、ミラーとレンズとを複合させた機能を有する屈折反射機能を有する光学部材であり、投射レンズ21からの画像光MLを屈折させつつ反射する。プリズムミラー22は、第1光学部材の光射出側に配置される入射面22aと、光軸AXを折り曲げる反射面22bと、反射面22bに対向して入射面22aとは対称的な方向に配置される射出面22cとを有する。プリズムミラー22は、投射レンズ21が配置された前方から入射する画像光MLを、入射方向を反転させた方向(プリズムミラー22から見た光源の方向)に対して下方に傾斜した方向に折り返すように射出する。プリズムミラー22を構成する光学面である入射面22aと反射面22bと射出面22cとは、YZ面に平行で光軸AXと交差する縦方向に関して、光軸AXを挟んで非対称性を有し、横方向又はX方向に関して光軸AXを挟んで対称性を有する。プリズムミラー22の光学面、つまり入射面22aと反射面22bと射出面22cとは、例えば自由曲面である。入射面22aと反射面22bと射出面22cとは、自由曲面に限らず、非球面とすることもできる。プリズムミラー22は、例えば樹脂で形成されるが、ガラス製とすることもできる。反射面22bについては、全反射によって画像光MLを反射するものに限らず、金属膜又は誘電体多層膜からなる反射面とすることもできる。この場合、反射面22b上に、例えばAl、Agのような金属で形成された単層膜又は多層膜からなる反射膜を蒸着等によって成膜し、或いは金属で形成されたシート状の反射膜を貼り付ける。詳細な図示は省略するが、入射面22a及び射出面22c上には、反射防止膜を形成することができる。 The prism mirror 22 is an optical member having a refraction and reflection function, which has a combined function of a mirror and a lens, and reflects the image light ML from the projection lens 21 while refracting it. The prism mirror 22 has an incident surface 22a disposed on the light exit side of the first optical member, a reflective surface 22b that bends the optical axis AX, and an incident surface 22a facing the reflective surface 22b and arranged in a symmetrical direction. and an exit surface 22c. The prism mirror 22 returns the image light ML that enters from the front where the projection lens 21 is arranged in a direction that is inclined downward with respect to the direction in which the direction of incidence is reversed (the direction of the light source as seen from the prism mirror 22). eject into. The entrance surface 22a, the reflection surface 22b, and the exit surface 22c, which are optical surfaces constituting the prism mirror 22, have asymmetry across the optical axis AX with respect to the vertical direction parallel to the YZ plane and intersecting the optical axis AX. , has symmetry across the optical axis AX with respect to the lateral direction or the X direction. The optical surfaces of the prism mirror 22, that is, the entrance surface 22a, the reflection surface 22b, and the exit surface 22c, are, for example, free-form surfaces. The entrance surface 22a, the reflection surface 22b, and the exit surface 22c are not limited to free-form surfaces, but may also be aspherical surfaces. The prism mirror 22 is made of resin, for example, but may also be made of glass. The reflective surface 22b is not limited to one that reflects the image light ML by total reflection, but may also be a reflective surface made of a metal film or a dielectric multilayer film. In this case, a reflective film made of a single layer or a multilayer film made of a metal such as Al or Ag is formed by vapor deposition on the reflective surface 22b, or a sheet-like reflective film made of a metal is formed on the reflective surface 22b. Paste. Although detailed illustration is omitted, an antireflection film can be formed on the entrance surface 22a and the exit surface 22c.

プリズムミラー22の射出面22cは、全体的に凹面であり、YZ面に平行で光軸部分AX1~AX3が通る軸外し面上すなわち紙面上において凹面であり、YZ面に垂直で射出面22cの中心を通る横断面CS(図2参照)においても凹面である。プリズムミラー22の射出面22cは、バレル41の射出口41oにおいて露出するため、凹面とすることにより、外の物体との接触を回避し易くなり、損傷の発生を抑制することができる。プリズムミラー22の射出面22cは、比較的小さな中間像IMの近くに配置されており、画像光MLの光束断面が絞られた箇所に配置されるので、面積を比較的小さくすることができる。プリズムミラー22の射出面22cの面積を比較的小さくすることによっても、射出面22cに発生する損傷を抑制することができる。 The exit surface 22c of the prism mirror 22 is entirely concave, and is concave on the off-axis surface parallel to the YZ plane and through which the optical axis portions AX1 to AX3 pass, that is, on the plane of the paper, and is perpendicular to the YZ plane and is concave on the exit surface 22c. It is also a concave surface in the cross section CS (see FIG. 2) passing through the center. Since the exit surface 22c of the prism mirror 22 is exposed at the exit port 41o of the barrel 41, by making it a concave surface, contact with external objects can be easily avoided and damage can be suppressed. The exit surface 22c of the prism mirror 22 is disposed near the relatively small intermediate image IM, and is disposed at a location where the beam cross section of the image light ML is narrowed, so the area can be made relatively small. Damage to the exit surface 22c can also be suppressed by making the area of the exit surface 22c of the prism mirror 22 relatively small.

シースルーミラー23すなわち第1コンバイナー103aは、凹の表面ミラーとして機能する湾曲した板状の反射光学部材であり、プリズムミラー22からの画像光MLを反射するとともに外界光OLを部分的に透過させる。シースルーミラー23は、プリズムミラー22からの画像光MLを瞳位置PPに向けて反射する。シースルーミラー23は、反射面23cと外側面23oとを有する。 The see-through mirror 23, that is, the first combiner 103a is a curved plate-shaped reflective optical member that functions as a concave surface mirror, and reflects the image light ML from the prism mirror 22 and partially transmits the external light OL. See-through mirror 23 reflects image light ML from prism mirror 22 toward pupil position PP. See-through mirror 23 has a reflective surface 23c and an outer surface 23o.

シースルーミラー23は、画像光MLを部分的に反射する。シースルーミラー23は、眼EY又は瞳孔が配置される瞳位置PPを覆うとともに瞳位置PPに向かって凹形状を有し、外界に向かって凸形状を有する凹面ミラーである。瞳位置PP又はその開口PPaは、アイポイント又はアイボックスと呼ばれる。瞳位置PP又は開口PPaは、第1表示部20aの射出側における射出瞳EPに相当する。シースルーミラー23は、コリメーターであり、表示面11dの各点から射出された画像光MLの主光線であって、第1投射光学系12aのプリズムミラー22の射出側近傍に結像した後で広がった画像光MLの主光線を瞳位置PPに収束させる。シースルーミラー23は、凹面ミラーとして、画像光生成装置である第1表示素子11aに形成され第1投射光学系12aによって再結像された中間像IMを拡大視することを可能にする。より詳細には、シースルーミラー23は、視野レンズと同様に機能し、プリズムミラー22の射出面22cの後段に形成された中間像IMの各点からの画像光MLをコリメートした状態で瞳位置PPに全体として集めるように入射させる。シースルーミラー23は、中間像IMと瞳位置PPとの間に配置される観点で、画角に相当する有効領域EA以上の広がりを有することが必要となる。ここで、画角は、眼の正面方向に延びる光軸AXを基準として上下左右における視野角を合わせたものであり、具体例では40~50°程度に設定されている。シースルーミラー23において、有効領域EAよりも外側に延びる外領域については、結像に直接影響しないので、任意の面形状とすることができるが、メガネレンズ状の外観を確保する観点からは、有効領域EAの外縁の面形状の曲率と同じ、又は当該外縁から連続的に変化するものであることが望ましい。 See-through mirror 23 partially reflects image light ML. The see-through mirror 23 is a concave mirror that covers the eye EY or the pupil position PP where the pupil is located, has a concave shape toward the pupil position PP, and has a convex shape toward the outside world. The pupil position PP or its aperture PPa is called an eye point or an eye box. The pupil position PP or the aperture PPa corresponds to the exit pupil EP on the exit side of the first display section 20a. The see-through mirror 23 is a collimator, and is a principal ray of the image light ML emitted from each point on the display surface 11d, after being imaged near the exit side of the prism mirror 22 of the first projection optical system 12a. The chief ray of the spread image light ML is converged on the pupil position PP. The see-through mirror 23, as a concave mirror, enables an enlarged view of the intermediate image IM formed on the first display element 11a, which is an image light generating device, and re-imaged by the first projection optical system 12a. More specifically, the see-through mirror 23 functions similarly to a field lens, and collimates the image light ML from each point of the intermediate image IM formed at the rear of the exit surface 22c of the prism mirror 22. Inject it so that it collects as a whole. The see-through mirror 23 is disposed between the intermediate image IM and the pupil position PP, and needs to have a width larger than the effective area EA corresponding to the angle of view. Here, the angle of view is the sum of the viewing angles in the upper, lower, left, and right directions with respect to the optical axis AX extending in the front direction of the eye, and is set to about 40 to 50 degrees in a specific example. In the see-through mirror 23, the outer area extending outside the effective area EA can have any surface shape as it does not directly affect image formation, but from the viewpoint of ensuring the appearance of a spectacle lens, It is desirable that the curvature be the same as the curvature of the surface shape of the outer edge of the area EA, or that it changes continuously from the outer edge.

シースルーミラー23は、板状体23bの裏面上に透過性反射膜23aを形成した構造を有する半透過型のミラー板である。シースルーミラー23の反射面23cは、YZ面に平行で光軸AXと交差する縦方向に関して、光軸AXを挟んで非対称性を有し、横方向又はX方向に関して光軸AXを挟んで対称性を有する。シースルーミラー23の反射面23cは、例えば自由曲面である。反射面23cは、自由曲面に限らず、非球面とすることもできる。反射面23cは、有効領域EA以上の広がりを有する必要がある。反射面23cが有効領域EAよりも広い外領域に形成されている場合、有効領域EAの背後からの外界像と、上記外領域の背後からの外界像とに関して、見え方の差が生じにくくなる。 The see-through mirror 23 is a semi-transparent mirror plate having a structure in which a transparent reflective film 23a is formed on the back surface of a plate-shaped body 23b. The reflective surface 23c of the see-through mirror 23 has asymmetrical properties across the optical axis AX with respect to the vertical direction that is parallel to the YZ plane and intersects with the optical axis AX, and is symmetrical with respect to the horizontal direction or the X direction across the optical axis AX. has. The reflective surface 23c of the see-through mirror 23 is, for example, a free-form surface. The reflective surface 23c is not limited to a free-form surface, but may also be an aspherical surface. The reflective surface 23c needs to have an extent larger than the effective area EA. When the reflective surface 23c is formed in an outer area wider than the effective area EA, a difference in appearance is unlikely to occur between an external world image from behind the effective area EA and an external world image from behind the external area. .

シースルーミラー23の反射面23cは、画像光MLの反射に際して一部の光を透過させる。これにより、外界光OLがシースルーミラー23を通過するので、外界のシースルー視が可能になり、外界像に虚像を重ねることができる。この際、板状体23bが数mm程度以下に薄ければ、外界像の倍率変化を小さく抑えることができる。反射面23cの画像光MLや外界光OLに対する反射率は、画像光MLの輝度確保や、シースルーによる外界像の観察を容易にする観点で、想定される画像光MLの入射角範囲(有効領域EAに相当)において10%以上50%以下とする。シースルーミラー23の基材である板状体23bは、例えば樹脂で形成されるが、ガラス製とすることもできる。板状体23bは、これを周囲から支持する支持板61と同一の材料で形成され、支持板61と同一の厚みを有する。透過性反射膜23aは、例えば膜厚を調整した複数の誘電体層からなる誘電体多層膜で形成される。透過性反射膜23aは、膜厚を調整したAl、Ag等の金属の単層膜又は多層膜であってもよい。透過性反射膜23aは、例えば蒸着を利用した積層によって形成できるが、シート状の反射膜を貼り付けることによっても形成できる。板状体23bの外側面23oには、反射防止膜が形成されている。 The reflective surface 23c of the see-through mirror 23 allows part of the light to pass through when reflecting the image light ML. As a result, the outside world light OL passes through the see-through mirror 23, so that see-through viewing of the outside world is possible, and a virtual image can be superimposed on the outside world image. At this time, if the plate-like body 23b is thin to several millimeters or less, the change in magnification of the external image can be kept small. The reflectance of the reflecting surface 23c for the image light ML and the external world light OL is determined based on the assumed incident angle range (effective area (equivalent to EA) shall be 10% or more and 50% or less. The plate-shaped body 23b, which is the base material of the see-through mirror 23, is made of resin, for example, but it can also be made of glass. The plate-like body 23b is made of the same material as the support plate 61 that supports it from the periphery, and has the same thickness as the support plate 61. The transparent reflective film 23a is formed of, for example, a dielectric multilayer film composed of a plurality of dielectric layers with adjusted film thicknesses. The transparent reflective film 23a may be a single layer film or a multilayer film of metal such as Al or Ag with adjusted film thickness. The transparent reflective film 23a can be formed by laminating layers using vapor deposition, for example, but it can also be formed by pasting a sheet-like reflective film. An antireflection film is formed on the outer surface 23o of the plate-like body 23b.

光路について説明すると、第1表示素子11aからの画像光MLは、投射レンズ21に入射して略コリメートされた状態で投射レンズ21から射出される。投射レンズ21を通過した画像光MLは、プリズムミラー22に入射して入射面22aを屈折されつつ通過し、反射面22bによって100%に近い高い反射率で反射され、射出面22cで再度屈折される。プリズムミラー22からの画像光MLは、一旦中間像IMを形成した後、シースルーミラー23に入射し、反射面23cによって50%程度以下の反射率で反射される。シースルーミラー23で反射された画像光MLは、装着者USの眼EY又は瞳孔が配置される瞳位置PPに入射する。瞳位置PPには、シースルーミラー23やその周囲の支持板61を通過した外界光OLも入射する。つまり、第1表示装置100Aを装着した装着者USは、外界像に重ねて、画像光MLによる虚像を観察することができる。 To explain the optical path, the image light ML from the first display element 11a enters the projection lens 21 and is emitted from the projection lens 21 in a substantially collimated state. The image light ML that has passed through the projection lens 21 enters the prism mirror 22, passes through the entrance surface 22a while being refracted, is reflected by the reflection surface 22b with a high reflectance close to 100%, and is refracted again at the exit surface 22c. Ru. The image light ML from the prism mirror 22 once forms an intermediate image IM, and then enters the see-through mirror 23 and is reflected by the reflective surface 23c with a reflectance of about 50% or less. The image light ML reflected by the see-through mirror 23 enters the eye EY or pupil position PP of the wearer US where the pupil is located. External light OL that has passed through the see-through mirror 23 and the support plate 61 around it also enters the pupil position PP. That is, the wearer US wearing the first display device 100A can observe a virtual image created by the image light ML, superimposed on the external world image.

図2に戻って、表示制御装置88又は第1回路部材80aは、表示制御回路であり、第1表示素子11aに対して画像に対応する駆動信号を出力し第1表示素子11aの表示動作を制御する。表示制御装置88は、例えばIF回路、信号処理回路等を備え、外部から受け取った画像データ又は画像信号に応じて、第1表示素子11aに2次元的な画像表示を行わせる。表示制御装置88は、第1表示装置100Aと第2表示装置100Bとを統括するメイン基板を含むものであってもよい。表示制御装置88又はメイン基板は、図1に示すユーザー端末90との間で通信を行いユーザー端末90から受信した信号に対して信号変換を行うインターフェース機能や、第1表示装置100Aの表示動作と第2表示装置100Bの表示動作とを連携させる統合機能を有するものとすることができる。なお、表示制御装置88やユーザー端末90を備えないHMD200又は画像表示装置100も画像表示装置である。 Returning to FIG. 2, the display control device 88 or the first circuit member 80a is a display control circuit, and outputs a drive signal corresponding to an image to the first display element 11a to control the display operation of the first display element 11a. Control. The display control device 88 includes, for example, an IF circuit, a signal processing circuit, etc., and causes the first display element 11a to display a two-dimensional image according to image data or image signals received from the outside. The display control device 88 may include a main board that controls the first display device 100A and the second display device 100B. The display control device 88 or the main board has an interface function of communicating with the user terminal 90 shown in FIG. 1 and converting signals received from the user terminal 90, and a display operation of the first display device 100A. It may have an integrated function that links the display operation of the second display device 100B. Note that the HMD 200 or the image display device 100 that does not include the display control device 88 or the user terminal 90 is also an image display device.

図4を参照して、HMD200の表示駆動部102a,102b中に組み込まれている支持構造について説明する。第1表示装置100Aにおいて、第1金属フレーム52aは、ネジのような締結具50f等を利用して第1表示部20aのバレル41に対して固定されており、第1表示部20aを吊るすように支持している。第1金属フレーム52aには、受容口ORとして矩形の開口52oが形成され、矩形の開口52oの周囲52rの一部が第1表示部20aのバレルの上部41qと当接し密着する。なお、第1金属フレーム52a上の凹所REには、第1回路部材80aが配置される。第1金属フレーム52aは、例えばマグネシウム合金で形成される。第2表示装置100Bにおいて、第2金属フレーム52bは、ネジのような締結具50f等を利用して第2表示部20bのバレル41に対して固定されており、第2表示部20bを吊るすように支持している。第2金属フレーム52bには、受容口ORとして矩形の開口52oが形成され、矩形の開口52oの周囲52rの一部が第2表示部20bのバレルカバー41uと当接し密着する。 With reference to FIG. 4, the support structure built into the display drive units 102a, 102b of the HMD 200 will be described. In the first display device 100A, the first metal frame 52a is fixed to the barrel 41 of the first display section 20a using a fastener 50f such as a screw, and is configured to hang the first display section 20a. I support it. A rectangular opening 52o is formed as a receiving opening OR in the first metal frame 52a, and a part of the periphery 52r of the rectangular opening 52o comes into close contact with the upper part 41q of the barrel of the first display section 20a. Note that the first circuit member 80a is arranged in the recess RE on the first metal frame 52a. The first metal frame 52a is made of, for example, a magnesium alloy. In the second display device 100B, the second metal frame 52b is fixed to the barrel 41 of the second display section 20b using a fastener 50f such as a screw, and is configured to hang the second display section 20b. I support it. A rectangular opening 52o is formed as a receiving opening OR in the second metal frame 52b, and a part of the periphery 52r of the rectangular opening 52o contacts and closely contacts the barrel cover 41u of the second display section 20b.

第1金属フレーム52a及び第2金属フレーム52bは、マグネシウム合金で形成されるものに限らず、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、及びチタンの1つ以上を含む合金で形成されるものであってもよい。この種の合金は、金属フレーム52a,52bの剛性を高めつつ軽量化を図る観点で望ましい。特に、マグネシウム合金は、剛性、軽量化、熱伝導性等の観点で最も優れた合金の一つである。マグネシウム合金は、振動減衰能力も高い。金属フレーム52a,52bは、黒色の表面被覆が施されている。つまり、金属フレーム52a,52bは、黒色の表面塗装やメッキが施されており、表面からの輻射による放熱効果を高めるものとなっている。金属フレーム52a,52bに黒色の表面被覆を施すことで、迷光の発生を抑える役割を持たせることもできる。金属フレーム52a,52bに表面処理を施すことで腐食に対する耐久性を高めることもできる。 The first metal frame 52a and the second metal frame 52b are not limited to being made of a magnesium alloy, but may be made of an alloy containing one or more of magnesium, manganese, aluminum, and titanium. This type of alloy is desirable from the viewpoint of increasing the rigidity of the metal frames 52a and 52b while reducing their weight. In particular, magnesium alloy is one of the most excellent alloys in terms of rigidity, weight reduction, thermal conductivity, etc. Magnesium alloys also have high vibration damping capabilities. The metal frames 52a and 52b are coated with a black surface coating. In other words, the metal frames 52a and 52b have black surfaces painted or plated to enhance the heat dissipation effect by radiation from the surfaces. By applying a black surface coating to the metal frames 52a and 52b, the metal frames 52a and 52b can also have the role of suppressing the generation of stray light. The durability against corrosion can also be increased by subjecting the metal frames 52a and 52b to surface treatment.

図5は、第1金属フレーム52aを説明する図である。図5中で、領域AR1は、第1金属フレーム52aの平面図であり、領域AR2は、第1金属フレーム52aの裏側の斜視図である。第1金属フレーム52aは、開口52oを有し全体として略矩形状の平板部55aと、平板部55aから上方に突起する一対の補強突起55b,55cとを含む。+Z側である前側に配置された第1の補強突起55bは、平板部55aの外縁のうち、平板部55aの長手方向に延びる一対の辺のうち前側の辺に沿って設けられている。第1の補強突起55bは、+Y側である上側と-Y側である下側とに突起し、若干湾曲しつつ全体として横のX方向に延びている。また、-Z側である後側に配置された第2の補強突起55cは、平板部55aの外縁のうち、平板部55aの長手方向に延びる一対の辺のうち後側の辺に沿って設けられている。第2の補強突起55cは、+Y側である上側にのみ突起し、若干湾曲しつつ全体として横のX方向に延びている。一対の補強突起55b,55cは、第1金属フレーム52aの構造強度を高めるものであり、曲げや捩じりに対して比較的弱い平板部55aの強度を高める。 FIG. 5 is a diagram illustrating the first metal frame 52a. In FIG. 5, area AR1 is a plan view of the first metal frame 52a, and area AR2 is a perspective view of the back side of the first metal frame 52a. The first metal frame 52a includes a generally rectangular flat plate portion 55a having an opening 52o, and a pair of reinforcing protrusions 55b and 55c that protrude upward from the flat plate portion 55a. The first reinforcing protrusion 55b arranged on the front side, which is the +Z side, is provided along the front side of the pair of sides extending in the longitudinal direction of the flat plate part 55a, on the outer edge of the flat plate part 55a. The first reinforcing protrusion 55b protrudes on the upper side, which is the +Y side, and the lower side, which is the -Y side, and extends in the horizontal X direction as a whole while being slightly curved. Further, the second reinforcing protrusion 55c arranged on the rear side, which is the -Z side, is provided along the rear side of the pair of sides extending in the longitudinal direction of the flat plate part 55a, among the outer edges of the flat plate part 55a. It is being The second reinforcing protrusion 55c protrudes only on the upper side, which is the +Y side, and extends in the lateral X direction as a whole while being slightly curved. The pair of reinforcing projections 55b and 55c increase the structural strength of the first metal frame 52a, and increase the strength of the flat plate portion 55a, which is relatively weak against bending and torsion.

第1金属フレーム52aにおいて、一端に形成された孔56aは、第1金属フレーム52aを図4に示すジョイント50cに連結するために用いられる。第1金属フレーム52aにおいて、他端に形成された孔56jは、第1金属フレーム52aをカバー71(図2参照)やその付属品に連結するために用いられる。第1金属フレーム52aにおいて、開口52oの周囲の4箇所に形成された孔56bは、第1金属フレーム52aをバレル41の上部41qに固定するために用いられる。つまり、孔56bを介して、図4に示す締結具50fを図5に示す締結部51fにねじ込むことで第1金属フレーム52aをバレル41の上部41qに安定して固定することができる。第1金属フレーム52aの開口52oの周囲に対し、バレル41を吊るすように固定するが、その際、バレル41の上部41qを部分的に露出させる。これにより、後述する第1表示素子11aの取り付け及び調整時に、第1金属フレーム52aを用いることができ、バレル41の支持が簡単になり、かつ、第1表示素子11aの取り付け以後の工程で、バレル41に余計な応力や衝撃が与えられる機会を少なくでき、良好な映像品位を達成しやすくなる A hole 56a formed at one end of the first metal frame 52a is used to connect the first metal frame 52a to a joint 50c shown in FIG. 4. A hole 56j formed at the other end of the first metal frame 52a is used to connect the first metal frame 52a to the cover 71 (see FIG. 2) or its accessories. Holes 56b formed at four locations around the opening 52o in the first metal frame 52a are used to fix the first metal frame 52a to the upper part 41q of the barrel 41. That is, the first metal frame 52a can be stably fixed to the upper part 41q of the barrel 41 by screwing the fastener 50f shown in FIG. 4 into the fastening part 51f shown in FIG. 5 through the hole 56b. The barrel 41 is fixed so as to hang around the opening 52o of the first metal frame 52a, but at this time, the upper part 41q of the barrel 41 is partially exposed. As a result, the first metal frame 52a can be used when attaching and adjusting the first display element 11a, which will be described later, and the barrel 41 can be easily supported, and in the process after attaching the first display element 11a, Chances of unnecessary stress or impact being applied to the barrel 41 can be reduced, making it easier to achieve good image quality.

第1金属フレーム52aにおいて、平板部55aの上方であって一対の補強突起55b,55cに挟まれた空間は、凹所REであり、第1回路部材80aを収納することができる。なお、第1回路部材80aの上端の高さは、一対の補強突起55b,55cの上端の高さより高くなってもよい。第1金属フレーム52aにおいて、開口52oの周囲の3箇所に形成されたネジ孔56cは、第1回路部材80aを第1金属フレーム52aに固定するために用いられる。第1金属フレーム52aの開口52oのうち、前方の補強突起55bの近傍領域において、第1表示素子11aから延びるFPC部11f(図7参照)が通され凹所REに導かれる。 In the first metal frame 52a, the space above the flat plate portion 55a and sandwiched between the pair of reinforcing protrusions 55b and 55c is a recess RE that can accommodate the first circuit member 80a. Note that the height of the upper end of the first circuit member 80a may be higher than the height of the upper ends of the pair of reinforcing projections 55b and 55c. In the first metal frame 52a, screw holes 56c formed at three locations around the opening 52o are used to fix the first circuit member 80a to the first metal frame 52a. The FPC portion 11f (see FIG. 7) extending from the first display element 11a is passed through the opening 52o of the first metal frame 52a in a region near the front reinforcing projection 55b and guided to the recess RE.

図示を省略するが、第2金属フレーム52bは、第1金属フレーム52aの左右方向つまり±X方向に関して反転した形状及び構造を有する。なお、第1金属フレーム52a自体は、左右対称な形状を有するものとすることができ、この場合、第2金属フレーム52bは、第1金属フレーム52aと反転させないで同一形状となる。 Although not shown, the second metal frame 52b has a shape and structure that is reversed in the left-right direction, that is, in the ±X direction, of the first metal frame 52a. Note that the first metal frame 52a itself may have a symmetrical shape, and in this case, the second metal frame 52b has the same shape as the first metal frame 52a without being reversed.

第1金属フレーム52aの平板部55aの輪郭形状は、矩形状である必要はなく、バレル41の形状や用途に応じて適宜変更可能である。開口52oの形状も、矩形状である必要はない。一対の補強突起55b,55cは、平板部55aの長手辺に沿って延びるものに限らず、平板部55aの長手辺の一部に沿って延びるものであってよく、長手辺以外の辺に沿って延びるものであってもよく、辺以外の内部にリブ状に設けられるものとすることができる。一対の補強突起55b,55cの高さや幅も、第1金属フレーム52aに要求される強度を考慮して適宜変更することができ、高さや幅を位置によって変化させることもできる The outline shape of the flat plate portion 55a of the first metal frame 52a does not need to be rectangular, and can be changed as appropriate depending on the shape of the barrel 41 and its use. The shape of the opening 52o also does not need to be rectangular. The pair of reinforcing protrusions 55b and 55c are not limited to extending along the long sides of the flat plate part 55a, but may extend along a part of the long sides of the flat plate part 55a, and may extend along sides other than the long sides. It may extend along the length, or it may be provided in a rib shape inside other than the sides. The height and width of the pair of reinforcing protrusions 55b and 55c can also be changed as appropriate in consideration of the strength required of the first metal frame 52a, and the height and width can also be changed depending on the position.

図4に戻って、支持装置50は、第1金属フレーム52a及び第2金属フレーム52bに加えて、第1金属フレーム52aと第2金属フレーム52bとを連結して相対的に固定するジョイント50cを備える。ジョイント50cは、マグネシウム合金のような金属製の部材であり、締結具50g等を利用して第1金属フレーム52aの一端部に連結され、締結具50g等を利用して第2金属フレーム52bの他端部に連結されている。第1表示部20aを取り付けた第1金属フレーム52aと、第2表示部20bを取り付けた第2金属フレーム52bとは、中央のジョイント50cを介して、相互に光学的に位置決めされた状態で固定されている。ジョイント50cは、マグネシウム合金で形成されるものに限らず、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、及びチタンの1つ以上を含む合金で形成されるものであってもよい。 Returning to FIG. 4, the support device 50 includes, in addition to the first metal frame 52a and the second metal frame 52b, a joint 50c that connects and relatively fixes the first metal frame 52a and the second metal frame 52b. Be prepared. The joint 50c is a metal member such as a magnesium alloy, and is connected to one end of the first metal frame 52a using a fastener 50g or the like, and is connected to one end of the second metal frame 52b using a fastener 50g or the like. connected to the other end. The first metal frame 52a to which the first display part 20a is attached and the second metal frame 52b to which the second display part 20b is attached are fixed in a mutually optically positioned state via a central joint 50c. has been done. The joint 50c is not limited to being made of a magnesium alloy, but may be made of an alloy containing one or more of magnesium, manganese, aluminum, and titanium.

図6は、図4に示すHMD200から支持装置50を除いた状態を説明する斜視図である。第1表示部20aは、第1投射光学系12aと第1コンバイナー103aとを一体化した状態で有するものであり、第2表示部20bは、第2投射光学系12bと第2コンバイナー103bとを一体化した状態で有するものである。第1投射光学系12aにおいて、バレル41には、第1コンバイナー103aが位置決めされた状態で接着等によって固定されている。第1投射光学系12aのバレル41は、第1表示素子11aを収納する空間を有し、第1表示素子11aを保持するホルダー31を介して、第1表示素子11aを図2に示す投射レンズ21等に対して位置決めされた状態で支持する。第2投射光学系12bにおいて、バレル41には、第2コンバイナー103bが位置決めされた状態で接着等によって固定されている。第2投射光学系12bのバレル41は、第2表示素子11bを収納する空間を有し、第2表示素子11bを保持するホルダー31を介して、第2表示素子11bを図2に示す投射レンズ21等に対して位置決めした状態で支持する。各バレル41には、図4に示す第1金属フレーム52a又は第2金属フレーム52bにネジ止めするため複数の締結部51fが設けられている。 FIG. 6 is a perspective view illustrating a state in which the support device 50 is removed from the HMD 200 shown in FIG. 4. The first display section 20a has the first projection optical system 12a and the first combiner 103a in an integrated state, and the second display section 20b has the second projection optical system 12b and the second combiner 103b. It is held in an integrated state. In the first projection optical system 12a, a first combiner 103a is fixed to the barrel 41 by adhesive or the like in a positioned state. The barrel 41 of the first projection optical system 12a has a space for housing the first display element 11a, and the first display element 11a is attached to the projection lens shown in FIG. 2 via the holder 31 that holds the first display element 11a. 21, etc., while being positioned. In the second projection optical system 12b, a second combiner 103b is fixed to the barrel 41 by adhesive or the like in a positioned state. The barrel 41 of the second projection optical system 12b has a space for housing the second display element 11b, and the second display element 11b is attached to the projection lens shown in FIG. 2 via the holder 31 that holds the second display element 11b. 21 etc. and support it in a positioned state. Each barrel 41 is provided with a plurality of fastening portions 51f for screwing to the first metal frame 52a or the second metal frame 52b shown in FIG. 4.

図7及び8を参照して、バレル41の構造について説明する。図7中で、領域BR1は、バレル41及びこれに保持された第1表示素子11a及び光学部材2a,2bの側方断面図であり、領域BR2は、第1表示素子11a及びホルダー31を除いた状態の側方断面図であり、領域BR3は、さらにバレルカバー41uを除いた状態の側方断面図である。また、図8中で、領域CR1は、バレルカバー41uを除いた状態の背面図であり、領域CR2は、バレルカバー41uを除いた状態の後端部の平面図である。 The structure of the barrel 41 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. In FIG. 7, region BR1 is a side cross-sectional view of the barrel 41, the first display element 11a and optical members 2a, 2b held therein, and region BR2 is a side sectional view of the barrel 41 and the first display element 11a and optical members 2a, 2b, excluding the first display element 11a and the holder 31. Region BR3 is a side sectional view of the state in which the barrel cover 41u is further removed. Further, in FIG. 8, region CR1 is a rear view with barrel cover 41u removed, and region CR2 is a plan view of the rear end with barrel cover 41u removed.

バレル41は、バレル本体41aとバレルカバー41uとを含み、第1光学部材2aを収納し、第2光学部材2bを保持する。バレル本体41a及びバレルカバー41uは、内部に固定される光学素子の支持精度や強度を考慮してポリカーボネート樹脂で形成される。バレル本体41aは、上方が開放されたバスタブ状の容器であり、底の一部に射出口41oを有する。バレルカバー41uは、バレル本体41aを上方から覆うように固定される。バレル本体41aは、2つの側板部材41cと底板部材41dと前板部材41eと2つの突起部41f,41gとを有する。2つの側板部材41cは、光軸AXが延びる軸外し面HS(図8参照)に対して略平行に延び互いに離間する。底板部材41dは、光軸AXが延びる軸外し面HSに垂直なXZ面に略沿って延び、後方端側に射出口41oが設けられている。前板部材41eは、底板部材41dの前方端と2つの側板部材41cの前方端とを連結している。2つの突起部41f,41gは、2つの側板部材41cの上部から外側に張り出すように横方向に延びている。 The barrel 41 includes a barrel main body 41a and a barrel cover 41u, houses the first optical member 2a, and holds the second optical member 2b. The barrel body 41a and the barrel cover 41u are made of polycarbonate resin in consideration of the support precision and strength of the optical elements fixed therein. The barrel main body 41a is a bathtub-shaped container with an open upper part, and has an injection port 41o in a part of the bottom. The barrel cover 41u is fixed so as to cover the barrel body 41a from above. The barrel body 41a has two side plate members 41c, a bottom plate member 41d, a front plate member 41e, and two protrusions 41f and 41g. The two side plate members 41c extend substantially parallel to the off-axis surface HS (see FIG. 8) along which the optical axis AX extends and are spaced apart from each other. The bottom plate member 41d extends substantially along an XZ plane perpendicular to the off-axis surface HS along which the optical axis AX extends, and is provided with an exit port 41o on the rear end side. The front plate member 41e connects the front end of the bottom plate member 41d and the front ends of the two side plate members 41c. The two protrusions 41f and 41g extend laterally so as to project outward from the upper portions of the two side plate members 41c.

一方の側板部材41cの内側には、第1光学部材2aを構成する第1レンズ21o、第2レンズ21p、及び第3レンズ21qと、第2光学部材2bのプリズムミラー22とを支持する突起として、段差を有する案内凸部45a,45b,45c,45dが形成されている。なお、図示を省略しているが、他方の側板部材41c(図8参照)の内面にも、案内凸部45a,45b,45c,45dと同様の案内凸部が形成されている。2つの側板部材41cの内面に設けられた2つの第1の案内凸部45aによって第1レンズ21oが片寄された状態で位置決めされてバレル本体41aに支持される。同様に、第2の案内凸部45bによって第2レンズ21pが位置決めされてバレル本体41aに支持され、第3の案内凸部45cによって第3レンズ21qが位置決めされてバレル本体41aに支持され、第4の案内凸部45dによってプリズムミラー22が位置決めされてバレル本体41aに支持される。 On the inside of one side plate member 41c, there are protrusions that support the first lens 21o, second lens 21p, and third lens 21q that constitute the first optical member 2a, and the prism mirror 22 of the second optical member 2b. , guide protrusions 45a, 45b, 45c, and 45d having steps are formed. Although not shown, guide protrusions similar to the guide protrusions 45a, 45b, 45c, and 45d are also formed on the inner surface of the other side plate member 41c (see FIG. 8). The first lens 21o is positioned in a biased state by the two first guide protrusions 45a provided on the inner surfaces of the two side plate members 41c, and is supported by the barrel body 41a. Similarly, the second lens 21p is positioned by the second guide protrusion 45b and supported by the barrel body 41a, and the third lens 21q is positioned by the third guide protrusion 45c and supported by the barrel body 41a. The prism mirror 22 is positioned by the guide protrusion 45d of No. 4 and supported by the barrel body 41a.

バレルカバー41uは、底板部材41dの反対側に配置されバレル本体41aの内側を覆うことによって収納空間ISを形成する。バレルカバー41uは、天板41xと後部板41yとを備える。天板41xは、XZ面に平行に延び、後部板41yは、第2光学部材2bのプリズムミラー22の反射面22bの外側を覆うように傾斜して配置される。バレルカバー41uにおいて、前方の+Z側には、周りから所定高さだけ低くされた位置決め用のホルダー台座41sが形成され、ホルダー台座41sの前方には、挿入口41zが形成されている。バレルカバー41uに設けられたホルダー台座41sは、後述するように組み立て時以降、ホルダー31の基部板31bに対向する。基部板31bは、挿入口41zを覆いつつバレル41に固定されることになる。この場合、基部板31bとバレル41の側面部SPとが略平行に延び、基部板31bの面積を大きくしつつ、組み立て後に基部板31bがかさ張ることを防止できる。バレルカバー41uの天板41xと、バレル本体41aの2つの側板部材41cと、バレル本体41aの底板部材41dとは、全体としてZ方向に延びるバレル41の側面部SPである。後部板41yの内面41mは、XZ面及びXY面に対して傾斜し、プリズムミラー22の反射面22bに沿って反射面22bの近傍に延びている。反射面22bの外側と、後部板41yの内面41mとの間には、一様な隙間GAが形成されている。 The barrel cover 41u is disposed on the opposite side of the bottom plate member 41d and forms a storage space IS by covering the inside of the barrel body 41a. The barrel cover 41u includes a top plate 41x and a rear plate 41y. The top plate 41x extends parallel to the XZ plane, and the rear plate 41y is arranged to be inclined so as to cover the outside of the reflective surface 22b of the prism mirror 22 of the second optical member 2b. In the barrel cover 41u, a positioning holder pedestal 41s lowered by a predetermined height from the surroundings is formed on the front +Z side, and an insertion opening 41z is formed in the front of the holder pedestal 41s. The holder base 41s provided on the barrel cover 41u faces the base plate 31b of the holder 31 after assembly, as will be described later. The base plate 31b is fixed to the barrel 41 while covering the insertion port 41z. In this case, the base plate 31b and the side surface SP of the barrel 41 extend substantially in parallel, making it possible to increase the area of the base plate 31b while preventing the base plate 31b from becoming bulky after assembly. The top plate 41x of the barrel cover 41u, the two side plate members 41c of the barrel body 41a, and the bottom plate member 41d of the barrel body 41a are a side surface part SP of the barrel 41 that extends in the Z direction as a whole. The inner surface 41m of the rear plate 41y is inclined with respect to the XZ plane and the XY plane, and extends along the reflective surface 22b of the prism mirror 22 near the reflective surface 22b. A uniform gap GA is formed between the outside of the reflective surface 22b and the inner surface 41m of the rear plate 41y.

バレルカバー41uのホルダー台座41sに形成された第2面である座面41n(図12参照)を延長したXZ面に略平行な平面は、第2光学部材2bの上部22jと交差する。これは、座面41nが低く形成されていることを意味する。ホルダー台座41sがバレル41において中心寄りに奥まった位置に形成されることで、ホルダー31からの基部板31bの突出量を抑えることができる。 A plane substantially parallel to the XZ plane, which is an extension of the seat surface 41n (see FIG. 12), which is the second surface formed on the holder base 41s of the barrel cover 41u, intersects the upper part 22j of the second optical member 2b. This means that the seat surface 41n is formed low. By forming the holder base 41s at a position recessed toward the center of the barrel 41, the amount of protrusion of the base plate 31b from the holder 31 can be suppressed.

図9に示すように、バレルカバー41uの外周に沿って延びる外縁42qとバレル本体41aの上端42pとの間には、例えば段差のような嵌合構造47a,47bが設けられ、相互の位置決めを達成できる。バレルカバー41uの外縁42qとバレル本体41aの上端42pとは、バレル本体41aとバレルカバー41uとの連結部CJとなっている。連結部CJにおいて、バレルカバー41uの外縁42qとバレル本体41aの上端42pとの隙間、つまり嵌合構造47a,47bと外縁42q又は上端42pとの隙間には、接着材又はシール材として機能する密閉部材SMが充填されている(図7の領域AR2参照))。この場合、収納空間ISの機密性を高めることができる。密閉部材SMは、防塵構造DPである。 As shown in FIG. 9, fitting structures 47a and 47b, such as steps, are provided between the outer edge 42q extending along the outer periphery of the barrel cover 41u and the upper end 42p of the barrel body 41a, to facilitate mutual positioning. It can be achieved. The outer edge 42q of the barrel cover 41u and the upper end 42p of the barrel body 41a form a connecting portion CJ between the barrel body 41a and the barrel cover 41u. In the connecting portion CJ, a sealing material that functions as an adhesive or a sealing material is provided in the gap between the outer edge 42q of the barrel cover 41u and the upper end 42p of the barrel body 41a, that is, the gap between the fitting structures 47a, 47b and the outer edge 42q or the upper end 42p. The member SM is filled (see area AR2 in FIG. 7). In this case, the confidentiality of the storage space IS can be increased. The sealing member SM has a dustproof structure DP.

図7及び8を参照して、バレル41内において、第1光学部材2aと第2光学部材2bとの間には、絞り板部材26が配置されている。絞り板部材26は、第1映像素子11aと中間像IM(図3参照)との間であって、表示面11d上の各点からの光束径が最も大きくなる中間瞳の位置又はその近傍に配置されることが望ましい。図示の場合、絞り板部材26は、プリズムミラー22の入射面22aに隣接して取り付けられている。図8を参照して、絞り板部材26は、バレル41の底板部材41dの近傍に配置される中央部26aと、中央部26aから2つの側板部材41cに沿って延びる2つの側辺部26bとを有する。本実施形態の場合、プリズムミラー22の上部22jまでが光学的な有効領域となっている。このため、絞り板部材26は、上辺を省略して、下辺に相当する中央部26aと、左右辺に相当する側辺部26bとを備える開放型となっている。 Referring to FIGS. 7 and 8, a diaphragm plate member 26 is disposed within the barrel 41 between the first optical member 2a and the second optical member 2b. The aperture plate member 26 is located between the first image element 11a and the intermediate image IM (see FIG. 3), at or near the intermediate pupil position where the diameter of the luminous flux from each point on the display surface 11d is largest. It is desirable that it be placed. In the illustrated case, the aperture plate member 26 is attached adjacent to the entrance surface 22a of the prism mirror 22. Referring to FIG. 8, the aperture plate member 26 includes a central portion 26a disposed near the bottom plate member 41d of the barrel 41, and two side portions 26b extending from the central portion 26a along two side plate members 41c. has. In the case of this embodiment, the area up to the upper part 22j of the prism mirror 22 is an optically effective area. For this reason, the aperture plate member 26 is an open type having a central portion 26a corresponding to the lower side and side portions 26b corresponding to the left and right sides, with the upper side omitted.

絞り板部材26は、周囲の4箇所に切欠き26fを有し、切欠き26fは、プリズムミラー22の入射面22aの外側であって側面22s側に形成された4つの突起22fと嵌合する。これにより、プリズムミラー22の入射面22aに対して絞り板部材26が位置決めされる。絞り板部材26は、切欠き26fの周辺で接着材によって突起22fに固定される。 The diaphragm plate member 26 has notches 26f at four locations around the periphery, and the notches 26f fit with four protrusions 22f formed on the side surface 22s outside the entrance surface 22a of the prism mirror 22. . Thereby, the aperture plate member 26 is positioned with respect to the entrance surface 22a of the prism mirror 22. The aperture plate member 26 is fixed to the protrusion 22f with an adhesive around the notch 26f.

バレル41内における第2光学部材2b又はプリズムミラー22の固定について説明する。プリズムミラー22は、入射面22aと反射面22bと射出面22cとに挟まれた一対の側面22sにおいて、突起22tを有する。突起22tの入射面22a側の一対の第1支持面28aは、バレル本体41aに形成された案内凸部45dに設けられた一対の第1載置面48aに当接している。突起22tの射出面22c側の一対の第2支持面28bは、バレル本体41aに形成された案内凸部45dに設けられた一対の第2載置面48bに当接している。側面22sにおいて突起22tの下側に設けられた外向きの一対の第3支持面28cは、バレル本体41aに形成された案内凸部45dに設けられた内向きの一対の第3載置面48cに当接している。第1支持面28aと第1載置面48aとの当接を用いることで、Z方向の位置とY軸及びX軸の周りの傾斜とに関してプリズムミラー22の位置決めが可能になる。第2支持面28bと第2載置面48bとの当接を用いることで、Y方向の位置とZ軸の周りの傾斜とに関してプリズムミラー22の位置決めが可能になる。第3載置面48cと第3載置面48cとの当接を用いることで、X方向の位置に関してプリズムミラー22の位置決めが可能になる。プリズムミラー22をバレル本体41aに組み付ける際には、バレル本体41aを案内凸部45d又は射出口41oが上側となるように縦置きとする。その後、案内凸部45dの第1載置面48a、第2載置面48b、及び第3載置面48cの適所に接着材AMを塗布し、一対の案内凸部45dに一対の突起22tが載るようにしてプリズムミラー22を引き出しのように挿入する。位置決め完了後に各部の接着材AMを硬化させることで、プリズムミラー22をバレル本体41aに対して精密に固定することができる。接着材AMとしては、例えばUV硬化型の接着材を用いることができるが、これに限るものではない。 Fixing of the second optical member 2b or prism mirror 22 within the barrel 41 will be explained. The prism mirror 22 has a protrusion 22t on a pair of side surfaces 22s sandwiched between an entrance surface 22a, a reflection surface 22b, and an exit surface 22c. A pair of first support surfaces 28a on the entrance surface 22a side of the protrusion 22t are in contact with a pair of first mounting surfaces 48a provided on a guide protrusion 45d formed on the barrel body 41a. A pair of second support surfaces 28b on the injection surface 22c side of the projection 22t are in contact with a pair of second mounting surfaces 48b provided on a guide protrusion 45d formed on the barrel body 41a. A pair of outward third support surfaces 28c provided below the protrusion 22t on the side surface 22s are a pair of inward third mounting surfaces 48c provided on a guide convex portion 45d formed on the barrel body 41a. is in contact with. By using the contact between the first support surface 28a and the first mounting surface 48a, it is possible to position the prism mirror 22 with respect to the position in the Z direction and the inclination around the Y and X axes. By using the contact between the second support surface 28b and the second mounting surface 48b, it is possible to position the prism mirror 22 with respect to the position in the Y direction and the inclination around the Z axis. By using the contact between the third mounting surface 48c and the third mounting surface 48c, the prism mirror 22 can be positioned in the X direction. When assembling the prism mirror 22 to the barrel body 41a, the barrel body 41a is placed vertically so that the guide protrusion 45d or the injection port 41o is on the upper side. After that, the adhesive AM is applied to appropriate places on the first mounting surface 48a, the second mounting surface 48b, and the third mounting surface 48c of the guide projections 45d, so that the pair of projections 22t are attached to the pair of guide projections 45d. Insert the prism mirror 22 like a drawer so that it rests on it. By curing the adhesive AM of each part after the positioning is completed, the prism mirror 22 can be precisely fixed to the barrel body 41a. As the adhesive material AM, for example, a UV-curable adhesive material can be used, but the present invention is not limited thereto.

以上では、プリズムミラー22をバレル本体41aに形成された案内凸部45dに位置決めして固定する方法を説明したが、第1レンズ21o、第2レンズ21p、及び第3レンズ21qを、第1の案内凸部45a、第2の案内凸部45b、第3の案内凸部45cに固定する方法も、プリズムミラー22の場合と同様であり、説明を省略する。組み立てる順番については、まず第1レンズ21oをバレル本体41aに固定し、次に第2レンズ21pをバレル本体41aに固定し、次に第3レンズ21qをバレル本体41aに固定し、最後にプリズムミラー22をバレル本体41aに固定する。 The method for positioning and fixing the prism mirror 22 to the guide protrusion 45d formed on the barrel body 41a has been described above. The method of fixing to the guide protrusion 45a, the second guide protrusion 45b, and the third guide protrusion 45c is also the same as that for the prism mirror 22, and the explanation will be omitted. Regarding the assembly order, first fix the first lens 21o to the barrel body 41a, then fix the second lens 21p to the barrel body 41a, then fix the third lens 21q to the barrel body 41a, and finally fix the prism mirror. 22 is fixed to the barrel body 41a.

プリズムミラー22等をバレル本体41aに固定する方法は、上記した片寄を利用するものに限らず、嵌合その他の様々な手法を用いたものに置き換えることができる。 The method of fixing the prism mirror 22 and the like to the barrel main body 41a is not limited to the method using the above-mentioned offset method, but may be replaced by methods using various methods such as fitting.

図10を参照して、バレル41の射出口41oの周辺について説明する。図10中で、領域DR1は、射出口41oの周辺を説明する斜視図であり、領域DR2は、射出口41oの周辺を説明する側面図であり、領域DR3は、射出口41oの周辺を説明する正面図である。バレル41の底板部材41dの後方に設けられた射出口41oの周辺には、バレル41の底部から突出するようにガード43aが形成されている。ガード43aは、底板部材41dの本体41jよりも下方に突出するプリズムミラー22の側面を保護する。ガード43aは、傾斜した後部43cと側部43dとを有する。ガード43aと本体41jとに囲まれて傾斜した射出口41oが形成されている。射出口41oは、下向きの-Y方向を基準として前向きの+Z方向に数10°傾斜している。射出口41oの周囲に設けられた矩形環状の縁部44は、プリズムミラー22の射出面22cの外縁22cpを囲むように配置されている。射出口41oの縁部44は、ガード43aの後部43cに対応する部分44aと、ガード43aの側部43dに対応する部分44bと、底板部材41dの本体41jに対応する部分44cとを含む。射出口41oの周囲に設けられた縁部44は、プリズムミラー22の射出面22cの外縁22cpを外側から囲むことで、プリズムミラー22の射出面22cを周囲から保護している。この際、プリズムミラー22の射出面22cの外縁22cpは、射出口41oの縁部44よりも後退した内側に配置される。つまり、プリズムミラー22の射出面22cは、射出口41oの縁部44よりも奥まって配置されている。具体的には、プリズムミラー22の射出面22cの外縁22cpの上端は、射出口41oの縁部44の上端よりも、0.5mm~数mm程度だけ+Yに低くなっている。これにより、プリズムミラー22の外縁22cpに意図しない物体が当たったり、外縁22cpに触ったりすることを回避でき、射出面22cの劣化を抑制できる。 With reference to FIG. 10, the vicinity of the injection port 41o of the barrel 41 will be described. In FIG. 10, region DR1 is a perspective view explaining the vicinity of the injection port 41o, region DR2 is a side view explaining the vicinity of the injection port 41o, and region DR3 is a side view explaining the vicinity of the injection port 41o. FIG. A guard 43a is formed around the injection port 41o provided at the rear of the bottom plate member 41d of the barrel 41 so as to protrude from the bottom of the barrel 41. The guard 43a protects the side surface of the prism mirror 22 that protrudes below the main body 41j of the bottom plate member 41d. Guard 43a has an inclined rear portion 43c and side portions 43d. An inclined injection port 41o is formed surrounded by the guard 43a and the main body 41j. The injection port 41o is inclined several tens of degrees in the forward +Z direction with respect to the downward −Y direction as a reference. A rectangular annular edge 44 provided around the exit port 41o is arranged to surround the outer edge 22cp of the exit surface 22c of the prism mirror 22. The edge 44 of the injection port 41o includes a portion 44a corresponding to the rear portion 43c of the guard 43a, a portion 44b corresponding to the side portion 43d of the guard 43a, and a portion 44c corresponding to the main body 41j of the bottom plate member 41d. The edge 44 provided around the exit port 41o protects the exit surface 22c of the prism mirror 22 from the surroundings by surrounding the outer edge 22cp of the exit surface 22c of the prism mirror 22 from the outside. At this time, the outer edge 22cp of the exit surface 22c of the prism mirror 22 is arranged on the inside retreating from the edge 44 of the exit port 41o. That is, the exit surface 22c of the prism mirror 22 is located further back than the edge 44 of the exit port 41o. Specifically, the upper end of the outer edge 22cp of the exit surface 22c of the prism mirror 22 is lower than the upper end of the edge 44 of the exit port 41o by about 0.5 mm to several mm to +Y. Thereby, it is possible to prevent an unintended object from hitting or touching the outer edge 22cp of the prism mirror 22, and it is possible to suppress deterioration of the exit surface 22c.

図7及び10を参照して、プリズムミラー22の射出面22cの外縁22cpと、射出口41oの縁部44との間には、それらの隙間であって内部側において、接着材又はシール材として機能する密閉部材SMが充填されている。密閉部材SMは、バレル本体41aの射出口41oと、第2光学部材2b又はプリズムミラー22の射出面22cの周囲との間を密閉する。この場合、第2光学部材2bの射出面22cは、外部に露出するが、第2光学部材2bの射出面22cよりも光学的に上流の光学面は、バレル41の防塵や防水によって保護される。バレル本体41aの射出口41oに沿って充填される密閉部材SMは、弾性接着材AOである。弾性接着材AOは、UV光のような硬化光によって硬化する例えば室温放置で硬化するアクリル変性シリコーン系樹脂であるが、硬化後も弾性を有する。弾性接着材AOは、射出口41oに関して防塵や防水を可能にする。射出口41oを囲むガード43aは、底板部材41dの下方に突出しており、外部の物体に接触する可能性が高く、外部から衝撃を受ける可能性が高い。このため、プリズムミラー22の射出面22cとバレル41の射出口41oとの間に弾性接着材AOを設けて封止を行うことで、プリズムミラー22の射出面22c等に耐衝撃性を持たせ、光学性能の維持を容易にしている。 Referring to FIGS. 7 and 10, there is a gap between the outer edge 22cp of the exit surface 22c of the prism mirror 22 and the edge 44 of the exit port 41o. It is filled with a functional sealing member SM. The sealing member SM seals between the exit port 41o of the barrel body 41a and the second optical member 2b or the periphery of the exit surface 22c of the prism mirror 22. In this case, the exit surface 22c of the second optical member 2b is exposed to the outside, but the optical surface optically upstream of the exit surface 22c of the second optical member 2b is protected by the dustproof and waterproof part of the barrel 41. . The sealing member SM filled along the injection port 41o of the barrel body 41a is an elastic adhesive AO. The elastic adhesive AO is an acrylic modified silicone resin that is cured by curing light such as UV light, for example, by being left at room temperature, and remains elastic even after curing. The elastic adhesive AO makes the injection port 41o dustproof and waterproof. The guard 43a surrounding the injection port 41o protrudes below the bottom plate member 41d, has a high possibility of coming into contact with an external object, and is highly likely to receive an external impact. For this reason, by providing an elastic adhesive AO between the exit surface 22c of the prism mirror 22 and the exit port 41o of the barrel 41 for sealing, the exit surface 22c of the prism mirror 22, etc. can be made impact resistant. , making it easy to maintain optical performance.

図7を参照して、バレル41において、前板部材41eに臨む空間ISaには、ホルダー31に支持された第1表示素子11aが挿入口41zを介して上方から挿入され、位置決めされた状態で固定されている。この場合、第1表示素子11aがバレル41内に配置され、外部からの衝撃の影響を受けにくくなり、製造工程における作業ミスで位置調整ズレが発生する状況が発生しにくくなる。 Referring to FIG. 7, in the barrel 41, the first display element 11a supported by the holder 31 is inserted from above through the insertion opening 41z into the space ISa facing the front plate member 41e, and is in a positioned state. Fixed. In this case, the first display element 11a is disposed within the barrel 41, making it less susceptible to external shocks, and making it less likely that misalignment will occur due to operational errors in the manufacturing process.

図11は、第1表示素子11aをホルダー31に組み付けた表示ユニットDUを説明する図である。図11中で、領域ER1は、表示ユニットDUの表側を示す斜視図であり、領域ER2は、表示ユニットDUの側断面であり、領域ER3は、ホルダー31の裏側を示す斜視図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a display unit DU in which the first display element 11a is assembled to the holder 31. In FIG. 11, region ER1 is a perspective view showing the front side of display unit DU, region ER2 is a side cross section of display unit DU, and region ER3 is a perspective view showing the back side of holder 31.

図示の表示ユニットDUにおいて、第1表示素子11aとこれに付随する遮光板33とは、ホルダー31に固定され、相互に位置決めされている。 In the illustrated display unit DU, the first display element 11a and the light shielding plate 33 attached thereto are fixed to a holder 31 and positioned with respect to each other.

第1表示素子11aは、板状の本体部分11kと、本体部分11kの上部に接続されて上方に延びるFPC(Flexible Printed Circuits)部11fとを有する。これらのうち、本体部分11kは、駆動回路11jが形成され本体部分11kの外形をなすシリコン基板SSと、有機EL材料を含んで構成される有機EL素子であって画像光MLとなるべきカラーの光を発生させる発光層11eと、シリコン基板SSと協働して発光層11eを密閉する封止用の保護ガラスGGとを備える。ここで、発光層11eは、表示面11dに相当する。第1表示素子11aは、FPC部11fから受けた駆動信号に従い発光動作を行うことで、保護ガラスGG側へ向けて画像光MLを射出させる。シリコン基板SSの裏面SSaには、弾性をする放熱シート11sを張り付けることができる。放熱シート11sは、例えばグラファイト製の放熱部材RMであり、熱伝導性の高い粘着材を用いてシリコン基板SSの裏面SSaに接着されている。放熱シート11sは、図示を省略するが、先端側において第1金属フレーム52a(図4参照)に固定され、シリコン基板SSを熱伝導によって冷却する効果がある。放熱シート11sは、複数のシートを張り合わせた積層構造とすることができる。 The first display element 11a includes a plate-shaped main body portion 11k and an FPC (Flexible Printed Circuits) portion 11f connected to the upper part of the main body portion 11k and extending upward. Of these, the main body portion 11k is an organic EL element that includes a silicon substrate SS on which a drive circuit 11j is formed and forms the outer shape of the main body portion 11k, and an organic EL material, and is a color light source that is to become image light ML. It includes a light-emitting layer 11e that generates light, and a sealing protective glass GG that cooperates with the silicon substrate SS to seal the light-emitting layer 11e. Here, the light emitting layer 11e corresponds to the display surface 11d. The first display element 11a emits image light ML toward the protective glass GG by performing a light emitting operation according to the drive signal received from the FPC section 11f. An elastic heat dissipation sheet 11s can be attached to the back surface SSa of the silicon substrate SS. The heat dissipation sheet 11s is, for example, a heat dissipation member RM made of graphite, and is adhered to the back surface SSa of the silicon substrate SS using an adhesive with high thermal conductivity. Although not shown, the heat dissipation sheet 11s is fixed to the first metal frame 52a (see FIG. 4) at its tip end, and has the effect of cooling the silicon substrate SS by thermal conduction. The heat dissipation sheet 11s can have a laminated structure in which a plurality of sheets are laminated together.

ホルダー31は、例えば遮光性を有する樹脂で形成された部材であり、側面視L字状に折れ曲がった外形を有する。ホルダー31は、第1表示素子11aを支持する支持フレーム31aと、支持フレーム31aの上部に接続されて支持フレーム31aと交差する方向(具体的には直交する方向)に延びる基部板31bとを有する。支持フレーム31aは、第1表示素子11aを支持した状態でバレル41に形成された挿入口41zを介してバレル41中に挿入される(図7参照)。基部板31bは、支持フレーム31aの根元側に接続され、光射出側に相当する前方(つまり-Z側)に延び、バレル41中に挿入されない。支持フレーム31aは、矩形状の外形を有し、平板部31sと枠部31tとを含む。平板部31sは、上端で基部板31bに接続されている。枠部31tは、U字状で、第1表示素子11aを左右方向と下方向から囲む。支持フレーム31aは、平板部31sと枠部31tとに囲まれた矩形の開口A1を有する。開口A1には、第1表示素子11aの保護ガラスGGが嵌め込むように配置される。支持フレーム31aの内部であって、Y方向の上部と下部には、横のX方向に平行に延びる2つの支持領域31pが形成されている。上側の支持領域31pは、平板部31sの裏面側に凸条として形成され、下側の支持領域31pは、枠部31tの裏面側に段差として形成されている。両支持領域31pは、接着材を介して第1表示素子11aのシリコン基板SSのうち上下の表面領域SScに接着されている。これにより、第1表示素子11aが支持フレーム31aに対して間接的に位置決めされた状態で支持され、第1表示素子11aの表示面11dをXY面に略平行な所定の位置決めされた状態とすることができる。ホルダー31の基部板31bは、矩形平板状の外形を有し、下面31jは、YZ面に平行に延びる。基部板31bは、バレル41のバレルカバー41uに形成されたホルダー台座41s上に載置され、位置決め後にホルダー台座41sに固定される(図7等参照)。結果的に、基部板31bに形成された第1面である下面31jと、ホルダー台座41sに形成された第2面である座面41nとは、互いに対向し、基部板31bに形成された第1面である下面31jを延長したXZ面に略平行な平面は、第2光学部材2bの上部22jと交差し、第3レンズ21qの上部とも交差する。基部板31bの外周部において、後方すなわち-Z側と横方向すなわち±X側との3辺において肉薄部35tが形成されている。基部板31bの上面31uは、後述する3次元駆動装置のアームによる支持を容易にするため、滑らかで平坦になっている。 The holder 31 is a member made of, for example, a light-shielding resin, and has an L-shaped outer shape when viewed from the side. The holder 31 includes a support frame 31a that supports the first display element 11a, and a base plate 31b that is connected to the upper part of the support frame 31a and extends in a direction intersecting (specifically, perpendicular to) the support frame 31a. . The support frame 31a is inserted into the barrel 41 through an insertion opening 41z formed in the barrel 41 while supporting the first display element 11a (see FIG. 7). The base plate 31b is connected to the base side of the support frame 31a, extends forward corresponding to the light exit side (ie, -Z side), and is not inserted into the barrel 41. The support frame 31a has a rectangular outer shape and includes a flat plate portion 31s and a frame portion 31t. The flat plate portion 31s is connected to the base plate 31b at its upper end. The frame portion 31t is U-shaped and surrounds the first display element 11a from the left and right and from below. The support frame 31a has a rectangular opening A1 surrounded by a flat plate portion 31s and a frame portion 31t. The protective glass GG of the first display element 11a is arranged to fit into the opening A1. Inside the support frame 31a, two support regions 31p extending in parallel to the horizontal X direction are formed at the upper and lower parts in the Y direction. The upper support region 31p is formed as a protrusion on the back side of the flat plate portion 31s, and the lower support region 31p is formed as a step on the back side of the frame portion 31t. Both support regions 31p are bonded to upper and lower surface regions SSc of the silicon substrate SS of the first display element 11a via an adhesive. As a result, the first display element 11a is indirectly positioned and supported with respect to the support frame 31a, and the display surface 11d of the first display element 11a is positioned at a predetermined position substantially parallel to the XY plane. be able to. The base plate 31b of the holder 31 has a rectangular flat outer shape, and the lower surface 31j extends parallel to the YZ plane. The base plate 31b is placed on a holder pedestal 41s formed on the barrel cover 41u of the barrel 41, and is fixed to the holder pedestal 41s after positioning (see FIG. 7, etc.). As a result, the lower surface 31j, which is the first surface formed on the base plate 31b, and the seat surface 41n, which is the second surface formed on the holder pedestal 41s, face each other, and the lower surface 31j, which is the first surface formed on the base plate 31b, faces each other, and A plane substantially parallel to the XZ plane, which is an extension of the lower surface 31j, which is one surface, intersects with the upper part 22j of the second optical member 2b and also intersects with the upper part of the third lens 21q. At the outer circumferential portion of the base plate 31b, thin portions 35t are formed on three sides: the rear side, that is, the −Z side, and the lateral direction, that is, the ±X side. The upper surface 31u of the base plate 31b is smooth and flat in order to facilitate support by an arm of a three-dimensional drive device to be described later.

ホルダー31の支持フレーム31aに第1表示素子11aを固定する工程について簡単に説明する。支持フレーム31aの表側すなわち-Z側を下にして不図示の支持治具に載せる。これにより、支持治具の基準面が支持フレーム31aの当接面36dと当接する。その後、支持領域31pの表面に接着材を供給し、支持フレーム31aの上方から保護ガラスGGを下側にした第1表示素子11aを降下させ、支持フレーム31aの開口A1に保護ガラスGGを挿入する。この状態で、支持治具の基準面が保護ガラスGGの表面GGaと当接し、支持フレーム31aに対して第1表示素子11aが位置決めされる。その後、接着材を硬化させることで、支持フレーム31aに対して第1表示素子11aが固定される。 The process of fixing the first display element 11a to the support frame 31a of the holder 31 will be briefly described. The support frame 31a is placed on a support jig (not shown) with the front side, that is, the -Z side facing down. Thereby, the reference surface of the support jig comes into contact with the contact surface 36d of the support frame 31a. After that, an adhesive is supplied to the surface of the support region 31p, the first display element 11a with the protective glass GG on the lower side is lowered from above the support frame 31a, and the protective glass GG is inserted into the opening A1 of the support frame 31a. . In this state, the reference surface of the support jig comes into contact with the surface GGa of the protective glass GG, and the first display element 11a is positioned with respect to the support frame 31a. Thereafter, the first display element 11a is fixed to the support frame 31a by curing the adhesive.

遮光板33は、ホルダー31の支持フレーム31aに対して接着材や粘着材を利用して固定されている。遮光板33は、矩形の開口33pを設けた遮光絞りであり、遮光性を有する金属、樹脂等で形成されている。遮光板33により、迷光が発生すことを抑制できる。第1表示素子11aの表示面11dから射出される有効な画像光MLは、遮光板33によって遮られることなく開口33pを通過する。遮光板33を固定する際には、支持フレーム31aに形成された4つの突起31qを位置決めとして用いることができる。4つの突起31qは、遮光板33から左右に形成された突出部33cを上下から把持しており、遮光板33が支持フレーム31aに対して適正に位置決めされる。複数の突起31qを用いることで、遮光板33は、省スペースで簡易に固定される。遮光板33は、接着材を用いることで支持フレーム31aに対して恒久的に固定することができる。 The light shielding plate 33 is fixed to the support frame 31a of the holder 31 using an adhesive or an adhesive material. The light-shielding plate 33 is a light-shielding aperture provided with a rectangular opening 33p, and is made of metal, resin, or the like having light-shielding properties. The light shielding plate 33 can suppress the generation of stray light. Effective image light ML emitted from the display surface 11d of the first display element 11a passes through the aperture 33p without being blocked by the light shielding plate 33. When fixing the light shielding plate 33, four protrusions 31q formed on the support frame 31a can be used for positioning. The four protrusions 31q grip protrusions 33c formed left and right from the light shielding plate 33 from above and below, and the light shielding plate 33 is properly positioned with respect to the support frame 31a. By using the plurality of protrusions 31q, the light shielding plate 33 is easily fixed in a space-saving manner. The light shielding plate 33 can be permanently fixed to the support frame 31a by using an adhesive.

図12及び13を参照して、バレル41に対する表示ユニットDUの固定について説明する。図12は、光学ユニット300を説明する拡大断面図であり、図13は、光学ユニット300の組み立てを説明する図である。図13中で、領域FR1は、バレル41に表示ユニットDUを組み付けた状態を示す平面図であり、領域FR2は、表示ユニットDUを組み付ける前の状態を示す平面図である。ここで、第1投射光学系12aを内蔵したバレル41と、第1コンバイナー103aとを組み合わせた第1表示部20aに対して、第1表示素子11aを含む表示ユニットDUを組付けたものを光学ユニット300と呼ぶ。 Fixing of the display unit DU to the barrel 41 will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. 12 is an enlarged sectional view illustrating the optical unit 300, and FIG. 13 is a diagram illustrating the assembly of the optical unit 300. In FIG. 13, region FR1 is a plan view showing a state where display unit DU is assembled to barrel 41, and region FR2 is a plan view showing a state before display unit DU is assembled. Here, the display unit DU including the first display element 11a is assembled to the first display section 20a, which is a combination of the barrel 41 containing the first projection optical system 12a and the first combiner 103a. It is called unit 300.

バレル41の上面であるバレルカバー41uの天板41xに形成されたホルダー台座41sのうち左右及び後方の縁部分41rには、段差S1が形成されている。つまり、ホルダー台座41sの上面又は座面41nである初期当接面49pの高さは、天板41xの上面49cの高さよりも低くなっている。ホルダー台座41sの段差S1及びその近傍は、ホルダー31とバレル41とを接続する接着材AM1を保持する。接着材AM1は、例えばアクリル系の紫外線硬化樹脂である。後述するホルダー31の位置決め後に接着材AM1を硬化させる。 Steps S1 are formed on the left and right and rear edge portions 41r of the holder base 41s formed on the top plate 41x of the barrel cover 41u, which is the upper surface of the barrel 41. That is, the height of the initial contact surface 49p, which is the upper surface of the holder base 41s or the seat surface 41n, is lower than the height of the upper surface 49c of the top plate 41x. The step S1 of the holder base 41s and its vicinity hold the adhesive AM1 that connects the holder 31 and the barrel 41. The adhesive AM1 is, for example, an acrylic ultraviolet curing resin. After positioning the holder 31, which will be described later, the adhesive AM1 is cured.

表示ユニットDUのホルダー31のうち、支持フレーム31aの下端を挿入口41zから挿入し、支持フレーム31a全体を第1表示素子11aとともにバレル41中に進入させると、第1表示素子11aが空間ISaに収まり、基部板31bが窪んだホルダー台座41sに嵌り込むように載置される。この際、挿入口41zの大半が基部板31bによって塞がれた状態となって、ホルダー31中への塵や埃の侵入を抑制する。また、基部板31bがホルダー台座41s上に載置されると、ホルダー台座41sの座面41nである初期当接面49pと、基部板31bの下面31jである初期当接面39pとが当接し、第1表示素子11aの表示面11dの中心が第1光学部材2aの第1レンズ21oに向かう光軸AXと同じ位置又は所定距離だけ低くされた初期位置決め状態となる。つまり、初期段階以後の調整に際して、ホルダー31をバレル41に対して上側の+Y方向に移動させることができ、ホルダー31の+Y方向への移動量の微調整によってY方向に関する精密な位置決めが可能になる。 When the lower end of the support frame 31a of the holder 31 of the display unit DU is inserted through the insertion opening 41z and the entire support frame 31a is entered into the barrel 41 together with the first display element 11a, the first display element 11a is placed in the space ISa. The base plate 31b is placed so as to fit into the recessed holder base 41s. At this time, most of the insertion opening 41z is blocked by the base plate 31b, thereby suppressing dust and dust from entering into the holder 31. Further, when the base plate 31b is placed on the holder base 41s, the initial contact surface 49p, which is the seat surface 41n of the holder base 41s, and the initial contact surface 39p, which is the lower surface 31j of the base plate 31b, come into contact with each other. , an initial positioning state is reached in which the center of the display surface 11d of the first display element 11a is at the same position as the optical axis AX of the first optical member 2a toward the first lens 21o or is lowered by a predetermined distance. In other words, when adjusting after the initial stage, the holder 31 can be moved upward in the +Y direction relative to the barrel 41, and precise positioning in the Y direction can be achieved by finely adjusting the amount of movement of the holder 31 in the +Y direction. Become.

ホルダー31の基部板31bは、左右及び後方の縁部分に肉薄部35tを有する。肉薄部35tは、ホルダー台座41sの段差S1に向かう段差S2を形成する。結果的に、バレルカバー41uのホルダー台座41sに設けられた段差S1と、ホルダー31の肉薄部35tに設けられた段差S2とによって溝TRが形成される。この溝TRは、接着材塗布部AAの一部であり、ホルダー31とバレル41との間に供給された接着材AM1を、基部板31bの肉薄部35tの周辺に保持し意図しない拡散を防止する役割を有する。つまり、段差S1,S2は、拡散防止壁といえる。後述するホルダー31の位置決めに際して、ホルダー31が微小変位する。このようなホルダー31の変位に伴って接着材AM1の塗布状態に粗・密が発生し、密の位置では接着材AM1がホルダー31の周囲(つまり上面31u)にはみ出したり、接着材AM1がホルダー台座41sの外にはみ出したりするおそれがあり、その後の調整や取り扱いの妨げになり得る。これを防止するため、溝TRが設けられ、接着材AM1を必要な領域に止めるようにしている。なお、接着材AM1の粘度は、具体的には5000~50000mPa・sとした。また、基部板31bの肉厚は、1mm程度であり、肉薄部35tの厚みは0.5mm程度である。基部板31bの位置決めに際しての移動量は0.5mm程度であり、1mmを超えることはない。 The base plate 31b of the holder 31 has thin portions 35t at the left, right and rear edge portions. The thin portion 35t forms a step S2 toward the step S1 of the holder base 41s. As a result, the groove TR is formed by the step S1 provided on the holder base 41s of the barrel cover 41u and the step S2 provided on the thin portion 35t of the holder 31. This groove TR is a part of the adhesive application part AA, and holds the adhesive AM1 supplied between the holder 31 and the barrel 41 around the thin part 35t of the base plate 31b to prevent unintentional diffusion. have a role to play. In other words, the steps S1 and S2 can be said to be diffusion prevention walls. When positioning the holder 31, which will be described later, the holder 31 is slightly displaced. With such displacement of the holder 31, the application state of the adhesive material AM1 becomes coarse or dense, and in the dense position, the adhesive material AM1 protrudes around the holder 31 (that is, the upper surface 31u), or the adhesive material AM1 is applied to the holder. There is a risk that it may protrude outside the pedestal 41s, which may impede subsequent adjustment or handling. In order to prevent this, a groove TR is provided to keep the adhesive AM1 in the required area. Note that the viscosity of the adhesive AM1 was specifically set to 5,000 to 50,000 mPa·s. Further, the thickness of the base plate 31b is approximately 1 mm, and the thickness of the thin portion 35t is approximately 0.5 mm. The amount of movement during positioning of the base plate 31b is approximately 0.5 mm, and does not exceed 1 mm.

ホルダー31の基部板31bの平面視のサイズ、つまりXZ面に投影したサイズは、ホルダー台座41sの平面視のサイズよりも小さく、かつ、図4に示す第1金属フレーム52aに形成された開口52o又は受容口ORの平面視のサイズよりも小さくなっている。これにより、第1金属フレーム52aをバレル41に固定した状態であっても、第1金属フレーム52aの開口52o又は受容口OR越しにホルダー31をバレル41の上部41qに載置することができる。 The size of the base plate 31b of the holder 31 in a plan view, that is, the size projected on the XZ plane is smaller than the size of the holder base 41s in a plan view, and the opening 52o formed in the first metal frame 52a shown in FIG. Or it is smaller than the size of the receiving port OR in plan view. Thereby, even when the first metal frame 52a is fixed to the barrel 41, the holder 31 can be placed on the upper part 41q of the barrel 41 through the opening 52o or the receiving port OR of the first metal frame 52a.

図13を参照して、バレルカバー41uに形成されたホルダー台座41sの-Z側の縁部分には、段差S1の側面から前方の+Z側に突出する2つの突起49sが設けられている。2つの突起49sは、ホルダー31の基部板31bの-Z側の縁部分に形成された肉薄部35tにおける2つの対応箇所39sと当接する。ホルダー31の後端の対応箇所39sである初期当接箇所39dと、バレルカバー41uのホルダー台座41sの2つの突起49sである初期当接箇所49dとが当接することによって、ホルダー31がバレルカバー41uに対して初期位置決めされた状態となる。この場合、図12に示す第1表示素子11aの表示面11dから第1光学部材2aの第1レンズ21oまでの距離は、本来の適正な距離よりも若干短くなっている。つまり、初期段階以後の調整に際して、ホルダー31をバレル41に対して+Z方向に移動させることができ、ホルダー31の+Z方向への移動量の微調整によってZ方向に関する精密な位置決めが可能になる。 Referring to FIG. 13, two protrusions 49s protruding forward from the side surface of the step S1 toward the +Z side are provided on the −Z side edge portion of the holder base 41s formed on the barrel cover 41u. The two protrusions 49s abut on two corresponding locations 39s on the thin wall portion 35t formed on the −Z side edge portion of the base plate 31b of the holder 31. The initial contact point 39d, which is the corresponding point 39s at the rear end of the holder 31, comes into contact with the initial contact point 49d, which is the two protrusions 49s of the holder base 41s of the barrel cover 41u, so that the holder 31 is attached to the barrel cover 41u. The initial position is set to . In this case, the distance from the display surface 11d of the first display element 11a to the first lens 21o of the first optical member 2a shown in FIG. 12 is slightly shorter than the proper distance. That is, during adjustment after the initial stage, the holder 31 can be moved in the +Z direction with respect to the barrel 41, and precise positioning in the Z direction can be achieved by finely adjusting the amount of movement of the holder 31 in the +Z direction.

初期位置決め用の突起49sについては、ホルダー台座41sの-Z側の縁部分に設けられるものに限らず、図13の領域FR2に示すように、突起49sに代えて或いはこれに追加して、一対の突起149sをホルダー台座41sの±X側の縁部分のいずれかに設けることができる。 The protrusions 49s for initial positioning are not limited to those provided on the -Z side edge of the holder base 41s, but as shown in area FR2 in FIG. The protrusion 149s can be provided on either of the edges of the holder base 41s on the ±X sides.

ホルダー31の基部板31bの位置を挿入口41z内でX方向及びZ方向に微動させることができるように、挿入口41zの平面視の輪郭を、基部板31b及び第1表示素子11aの平面視の輪郭より一まわり大きくしている。つまり、挿入口41zは、支持フレーム31aを第1表示素子11aの表示面11dの法線方向及びこれに垂直な横方向に移動させることを許容する調整代を含むサイズを有する。これに合わせて、第1表示素子11aや支持フレーム31aを収納する空間ISaは、第1表示素子11a等との干渉を回避して第1表示素子11a等の微小移動を許容するものとなっている。結果的に、ホルダー31の前方上部、つまり基部板31bと支持フレーム31aとのつなぎ目の前方+Z側において、挿入口41zが部分的に開放されて隙間G1が形成された状態となっている。つまり、挿入口41zは、第1表示素子11aの背面側又は+Z側においてホルダー31との間に隙間G1を有する。第1表示素子11aから延びる配線であるFPC部11fや放熱シート11sは隙間G1を介してバレル41の外部に延びる。ホルダー31をバレル41に対して位置決めして固定する前に、隙間G1を覆うように、挿入口41zの前方端と第1表示素子11aのシリコン基板SS又は放熱シート11との間にこれらの間を充填するように封止部である接着材AM2を塗布し、後述するホルダー31の位置決め後に接着材AM2を硬化させる。接着材AM2は、硬化前に比較的粘度が高く形状維持が容易になっている。溝TRに対応する接着材AM1と隙間G1に対応する接着材AM2とを合わせると長方形の4辺のように閉じた形状となる。両接着材AM1,AM2を合わせたものを防塵構造DPと呼ぶ。防塵構造DPは、ホルダー31とバレル41との防塵を確保しつつホルダー31とバレル41との固定を達成する。防塵構造DPの接着材AM1,AM2は、基部板31bの周辺に沿って延びホルダー台座41sにはみ出している。防塵構造DPは、光硬化樹脂で形成され、ホルダー31をバレル41に対して位置決めした状態を維持する封止部材である。接着材AM1,AM2は、硬化収縮が少ない材料であることが望ましい。防塵構造DPを構成する接着材AM1,AM2が塗布される箇所(溝TRや隙間G1)が接着材塗布部AAとなる。なお、ホルダー31において、FPC部11fの引出口周辺に隙間31iが形成される場合、隙間31iの周囲にも、防塵や防水を確保する目的で接着材AM3を塗布し充填することができる。 In order to be able to slightly move the position of the base plate 31b of the holder 31 in the X direction and the Z direction within the insertion opening 41z, the outline of the insertion opening 41z in plan view is compared to the outline of the base plate 31b and the first display element 11a in plan view. It is slightly larger than the outline. That is, the insertion opening 41z has a size that includes an adjustment allowance that allows the support frame 31a to be moved in the normal direction of the display surface 11d of the first display element 11a and in the lateral direction perpendicular thereto. In line with this, the space ISa that accommodates the first display element 11a and the support frame 31a is designed to avoid interference with the first display element 11a, etc., and allow minute movement of the first display element 11a, etc. There is. As a result, the insertion port 41z is partially opened and a gap G1 is formed at the front upper part of the holder 31, that is, at the front +Z side of the joint between the base plate 31b and the support frame 31a. That is, the insertion opening 41z has a gap G1 between it and the holder 31 on the back side or +Z side of the first display element 11a. The FPC portion 11f and the heat dissipation sheet 11s, which are wiring lines extending from the first display element 11a, extend to the outside of the barrel 41 through the gap G1. Before positioning and fixing the holder 31 to the barrel 41, a space between the front end of the insertion port 41z and the silicon substrate SS or the heat dissipation sheet 11 of the first display element 11a is inserted so as to cover the gap G1. An adhesive AM2, which is a sealing portion, is applied so as to fill the area, and after positioning a holder 31, which will be described later, the adhesive AM2 is cured. The adhesive AM2 has a relatively high viscosity before curing, making it easy to maintain its shape. When the adhesive material AM1 corresponding to the groove TR and the adhesive material AM2 corresponding to the gap G1 are combined, they form a closed shape like the four sides of a rectangle. The combination of both adhesives AM1 and AM2 is called a dustproof structure DP. The dustproof structure DP achieves fixation of the holder 31 and barrel 41 while ensuring dustproofing between the holder 31 and the barrel 41. The adhesives AM1 and AM2 of the dustproof structure DP extend along the periphery of the base plate 31b and protrude into the holder base 41s. The dustproof structure DP is a sealing member that is made of photocurable resin and maintains the position of the holder 31 with respect to the barrel 41. It is desirable that the adhesives AM1 and AM2 are materials that exhibit little curing shrinkage. The locations (groove TR and gap G1) to which the adhesives AM1 and AM2 constituting the dustproof structure DP are applied serve as the adhesive application portion AA. Note that in the case where a gap 31i is formed around the outlet of the FPC section 11f in the holder 31, the adhesive AM3 can also be applied and filled around the gap 31i for the purpose of ensuring dustproofing and waterproofing.

ホルダー31がバレル41に固定された段階で、FPC部11fや放熱シート11sは、バレル41の前方上部から、図4等に示す第1金属フレーム52aの開口52o又は受容口ORの+Z側の前端領域に引き出される。つまり、FPC部11fや放熱シート11sのうちバレル41に近い根元側は、開口52oの前端領域の近傍に配置され、FPC部11fは、開口52oを通過し、放熱シート11sは、第1金属フレーム52aのいずれかの個所に接続される。 At the stage where the holder 31 is fixed to the barrel 41, the FPC part 11f and the heat dissipation sheet 11s are moved from the front upper part of the barrel 41 to the opening 52o of the first metal frame 52a shown in FIG. 4 or the +Z side front end of the receiving port OR. drawn out into the realm. In other words, the base side of the FPC section 11f and the heat dissipation sheet 11s, which is close to the barrel 41, is arranged near the front end region of the opening 52o, the FPC section 11f passes through the opening 52o, and the heat dissipation sheet 11s is disposed in the vicinity of the front end region of the opening 52o. 52a.

なお、図13の領域FR2に示すように、バレル41の上面には、挿入口41zを封止するように、予めシールRKを張り付けておくことができる。ホルダー31の基部板31bを挿入口41zに挿入する直前にシールRKを剥がせば、バレル41内への塵や埃の侵入防止を確実にすることができる。 Note that, as shown in region FR2 in FIG. 13, a seal RK can be attached in advance to the upper surface of the barrel 41 so as to seal the insertion port 41z. By peeling off the seal RK immediately before inserting the base plate 31b of the holder 31 into the insertion port 41z, it is possible to ensure that dirt and dust are prevented from entering the barrel 41.

図14を参照して、バレル41に対する第1コンバイナー103aの固定、すなわち第1投射光学系12aに対するシースルーミラー23の固定について説明する。図14中で、領域GR1は、バレル41及び第1コンバイナー103aの正面図であり、領域GR2は、バレル41及び第1コンバイナー103aの平面図である。 With reference to FIG. 14, fixing of the first combiner 103a to the barrel 41, that is, fixing of the see-through mirror 23 to the first projection optical system 12a will be described. In FIG. 14, region GR1 is a front view of the barrel 41 and the first combiner 103a, and region GR2 is a plan view of the barrel 41 and the first combiner 103a.

光学ユニット300において、バレル41の前側には、一対の突起部41f,41gが横方向外側に張り出すように形成されている。また、第1コンバイナー103aの上端61gには、一対の取付部62a,62bが内側すなわち-Z側に張り出すように形成されている。一対の取付部62a,62bの一対の対向する内側面62sは、バレル41の一対の外向きの横側面51sを挟むようにこれらと嵌合し、±X方向の位置決めが傾きを低減するように行われる。一対の取付部62a,62bの一対の後側面62tは、バレル41の段差状の一対の前側面51rに当接し、±Z方向の位置決めが傾きを低減するように行われる。さらに、一対の突起部41f,41gの底面59jから突起する複数の凸部59pは、一対の取付部62a,62bの一対の上面62jと当接し、±Y方向の位置決めが行われる。以上の位置決め後、つまり6軸の位置決め後、突起部41f,41gの底面59jと取付部62a,62bの上面62jとの間に周囲から接着材AM5を供給し、供給した接着材AM5を紫外線等で硬化させることにより、バレル41に対する第1コンバイナー103aの固定が完了する。 In the optical unit 300, a pair of projections 41f and 41g are formed on the front side of the barrel 41 so as to project laterally outward. Furthermore, a pair of attachment portions 62a and 62b are formed at the upper end 61g of the first combiner 103a so as to protrude inward, that is, on the −Z side. The pair of opposing inner surfaces 62s of the pair of mounting portions 62a and 62b fit with the pair of outward lateral surfaces 51s of the barrel 41 so as to sandwich them, so that positioning in the ±X direction reduces inclination. It will be done. The pair of rear side surfaces 62t of the pair of attachment parts 62a and 62b abut on the pair of step-shaped front side surfaces 51r of the barrel 41, and positioning in the ±Z direction is performed so as to reduce inclination. Further, the plurality of convex portions 59p protruding from the bottom surfaces 59j of the pair of protrusions 41f and 41g abut against the pair of upper surfaces 62j of the pair of attachment portions 62a and 62b, thereby performing positioning in the ±Y direction. After the above positioning, that is, after the 6-axis positioning, adhesive AM5 is supplied from the surroundings between the bottom surfaces 59j of the projections 41f and 41g and the top surfaces 62j of the mounting portions 62a and 62b, and the supplied adhesive AM5 is exposed to ultraviolet rays, etc. By curing the first combiner 103a, fixing of the first combiner 103a to the barrel 41 is completed.

バレル41に対する第1コンバイナー103aの固定は、バレル41に対するホルダー31の固定前に行われる。逆に、ホルダー31の固定を第1コンバイナー103aの固定よりも先行させた場合、ホルダー31の位置決めは、第1投射光学系12aに対して行われることになる。 The first combiner 103a is fixed to the barrel 41 before the holder 31 is fixed to the barrel 41. Conversely, when the holder 31 is fixed before the first combiner 103a is fixed, the holder 31 is positioned relative to the first projection optical system 12a.

図15は、図1に示す第1表示装置100Aの第1表示駆動部102aの正面断面図である。バレル41には、第1金属フレーム52aが固定されている。第1金属フレーム52aは、バレル41を含む第1表示部20aを支持して配置を決定している。バレル41の下側を覆うように下カバー71aが配置されている。下カバー71aは、図4に示すジョイント50cや第1金属フレーム52aに支持されており、図面左側の端部において、図1に示す支持装置100Cに連結されている。下カバー71aに対しては、上カバー71bが着脱可能に取り付けられている。 FIG. 15 is a front sectional view of the first display driving section 102a of the first display device 100A shown in FIG. A first metal frame 52a is fixed to the barrel 41. The first metal frame 52a supports and determines the arrangement of the first display section 20a including the barrel 41. A lower cover 71a is arranged to cover the lower side of the barrel 41. The lower cover 71a is supported by the joint 50c and the first metal frame 52a shown in FIG. 4, and is connected to the support device 100C shown in FIG. 1 at the end on the left side of the drawing. An upper cover 71b is removably attached to the lower cover 71a.

図16~18を参照して、光学ユニット300の製造方法であって、バレル41に表示ユニットDUを組付ける方法について説明する。図17中で、領域HR1は、バレル41に表示ユニットDUを組み付ける前の状態を示す斜視図であり、領域HR2は、表示ユニットDUを組み付け中の状態を示す斜視図である。 A method of manufacturing the optical unit 300, and a method of assembling the display unit DU to the barrel 41, will be described with reference to FIGS. 16 to 18. In FIG. 17, region HR1 is a perspective view showing a state before the display unit DU is assembled to the barrel 41, and region HR2 is a perspective view showing a state while the display unit DU is being assembled.

本実施形態の場合、表示ユニットDUをバレル41に組み付ける前提として、図17の領域HR1に示すように、第1金属フレーム52aに形成された開口52o又は受容口Oのサイズは、表示ユニットDUのホルダー31を構成する基部板31bのサイズよりも大きくなっている。つまり、第1金属フレーム52aは、第1表示素子11aの挿入方向から見たホルダー31の略矩形の輪郭C1より大きな略矩形の輪郭C2を有する受容口ORを有する。具体的には、受容口ORの横幅W21は、基部板31bの横幅W11よりも、1mm程度の所定のマージンを確保して大きな値に設定されている。また、受容口ORの前後幅W22は、基部板31bの前後幅W21よりも、1mm程度の所定のマージンを確保して大きな値に設定されている。 In the case of this embodiment, as a premise for assembling the display unit DU to the barrel 41, the size of the opening 52o or the receiving opening O formed in the first metal frame 52a is set to The size is larger than that of the base plate 31b that constitutes the holder 31. That is, the first metal frame 52a has a receiving opening OR having a substantially rectangular outline C2 larger than the substantially rectangular outline C1 of the holder 31 when viewed from the insertion direction of the first display element 11a. Specifically, the width W21 of the receiving port OR is set to a larger value than the width W11 of the base plate 31b by ensuring a predetermined margin of about 1 mm. Further, the longitudinal width W22 of the receiving port OR is set to a larger value than the longitudinal width W21 of the base plate 31b, ensuring a predetermined margin of about 1 mm.

図17の領域HR1に示すように、最初に光学部材2a,2bを内蔵するバレル41を準備する(ステップS10)。バレル本体41aに第1レンズ21o、第2レンズ21p、第3レンズ21q、及びプリズムミラー22を位置決めしつつ接着によって固定する。その後、バレル本体41aに対してバレルカバー41uを接着によって気密に固定する。この段階で、バレル41は、挿入口41zを除いて密閉された状態となっている。バレル41の前部には、第1コンバイナー103aが位置決めされた状態で固定される。次に、バレル41に対して第1金属フレーム52aを固定する(ステップS11)。第1金属フレーム52aは、締結部51fを用いてバレル41の上部41qに固定される。 As shown in region HR1 of FIG. 17, first, a barrel 41 containing optical members 2a and 2b is prepared (step S10). The first lens 21o, second lens 21p, third lens 21q, and prism mirror 22 are positioned and fixed to the barrel body 41a by adhesive. Thereafter, the barrel cover 41u is airtightly fixed to the barrel body 41a by adhesive. At this stage, the barrel 41 is in a sealed state except for the insertion port 41z. A first combiner 103a is positioned and fixed to the front part of the barrel 41. Next, the first metal frame 52a is fixed to the barrel 41 (step S11). The first metal frame 52a is fixed to the upper part 41q of the barrel 41 using a fastening portion 51f.

次に、図17の領域HR2に示すように、表示ユニットDUをバレル41に差し込む(ステップS12)。つまり、ホルダー31をバレル41の挿入口41zに挿入する。具体的には、表示ユニットDUを構成するホルダー31のうち、支持フレーム31aを第1表示素子11aとともに挿入口41zに挿入する。これにより、第1表示素子11aをバレル41中に配置することができる。この際、ホルダー31の基部板31bがバレルカバー41uのホルダー台座41s上に載置される。これにより、バレル41に対してホルダー31を取り付ける初期段階で、挿入口41zが略塞がれ、バレル41中の防塵を確保しやすくなる。この状態でホルダー31を後方-Z方向に押し付けると、バレル41に設けられたホルダー台座41sの表面である座面41nと、ホルダー31に設けられた基部板31bの下面31jとが当接した状態で、バレル41に設けられた2つの突起49sと、ホルダー31に設けられた2つの対応箇所39sとが当接する(図13等参照)。これにより、初期位置決めが達成される(ステップS13)。この場合、バレル41に対してホルダー31を取り付ける初期段階で、ホルダー31の大まかな位置決めが可能になる。初期位置決め後、ホルダー台座41sの3方の縁部分に設けた段差S1に接着材AM1を供給し、バレルカバー41uの挿入口41zに残る隙間G1を塞ぐように封止部として接着材AM2を供給する(ステップS14)。 Next, as shown in region HR2 of FIG. 17, the display unit DU is inserted into the barrel 41 (step S12). That is, the holder 31 is inserted into the insertion opening 41z of the barrel 41. Specifically, the support frame 31a of the holder 31 constituting the display unit DU is inserted into the insertion opening 41z together with the first display element 11a. Thereby, the first display element 11a can be placed inside the barrel 41. At this time, the base plate 31b of the holder 31 is placed on the holder base 41s of the barrel cover 41u. As a result, the insertion port 41z is substantially closed at the initial stage of attaching the holder 31 to the barrel 41, making it easier to ensure dustproofing inside the barrel 41. In this state, when the holder 31 is pressed backward in the -Z direction, the seat surface 41n, which is the surface of the holder base 41s provided on the barrel 41, is brought into contact with the lower surface 31j of the base plate 31b provided on the holder 31. Then, the two protrusions 49s provided on the barrel 41 come into contact with the two corresponding locations 39s provided on the holder 31 (see FIG. 13, etc.). Thereby, initial positioning is achieved (step S13). In this case, the holder 31 can be roughly positioned at the initial stage of attaching the holder 31 to the barrel 41. After the initial positioning, the adhesive AM1 is supplied to the steps S1 provided on the three edges of the holder base 41s, and the adhesive AM2 is supplied as a sealing part so as to close the gap G1 remaining in the insertion opening 41z of the barrel cover 41u. (Step S14).

その後、図18に示すように、ホルダー31の基部板31bの上面31uを3次元駆動装置のアームRAで保持してホルダー31を支持する。アームRAによってホルダー31の姿勢を6軸で調整しつつ、結像状態を観察し、所期の光学性能を達成できる程度に収差が少なくなった状態で、ホルダー31又は表示ユニットDUの移動を停止する(ステップS15)。つまり、ホルダー31又は支持フレーム31aを第1投射光学系12aに対して位置決めする。なお、アームRAは、ホルダー31の上面31uを支持し、ホルダー31を3軸α、β、γの方向に移動可能であり、3軸α、β、γの周りに回転させることができる。その後、段差S1等に供給された接着材AM1,AM2に紫外光を照射し、接着材AM1,AM2を硬化させる(ステップS16)。つまり、基部板31bを接着材AM1,AM2によってバレル41の挿入口41z近傍に設けられたホルダー台座41sに固定する。以上において、ホルダー台座41sの段差S1に接着材AM1を供給し、挿入口41zに隣接して接着材AM2を供給する工程は、表示ユニットDUをバレル41に差し込む工程の前に行ってもよい。 Thereafter, as shown in FIG. 18, the upper surface 31u of the base plate 31b of the holder 31 is held by the arm RA of the three-dimensional driving device to support the holder 31. While adjusting the posture of the holder 31 in 6 axes using the arm RA, observe the imaging state, and stop moving the holder 31 or the display unit DU when the aberration is reduced to the extent that the desired optical performance can be achieved. (Step S15). That is, the holder 31 or the support frame 31a is positioned with respect to the first projection optical system 12a. Note that the arm RA supports the upper surface 31u of the holder 31, and can move the holder 31 in the directions of three axes α, β, and γ, and can rotate the holder 31 around the three axes α, β, and γ. Thereafter, the adhesives AM1 and AM2 supplied to the step S1 and the like are irradiated with ultraviolet light to harden the adhesives AM1 and AM2 (step S16). That is, the base plate 31b is fixed to the holder pedestal 41s provided near the insertion opening 41z of the barrel 41 using adhesives AM1 and AM2. In the above, the step of supplying the adhesive material AM1 to the step S1 of the holder base 41s and the step of supplying the adhesive material AM2 adjacent to the insertion opening 41z may be performed before the step of inserting the display unit DU into the barrel 41.

バレル41へのホルダー31の固定が完了すると、第1金属フレーム52a上の凹所REに第1回路部材80aを固定する(図4参照)。この場合、第1回路部材80aを第1金属フレーム52aに対して固定するので、バレル41やホルダー31に余計な力が加えられて事後的に精度が低下する現象が発生することを抑制できる。 When the fixation of the holder 31 to the barrel 41 is completed, the first circuit member 80a is fixed in the recess RE on the first metal frame 52a (see FIG. 4). In this case, since the first circuit member 80a is fixed to the first metal frame 52a, it is possible to suppress the occurrence of a phenomenon in which extra force is applied to the barrel 41 or the holder 31 and the accuracy subsequently deteriorates.

以上では、第1表示装置100Aについて光学ユニット300の製造方法を説明したが、第2表示装置100Bの光学ユニット300も同様に製造される。第1表示装置100Aの光学ユニット300と、第2表示装置100Bの光学ユニット300とは、第1金属フレーム52aと第2金属フレーム52bとをジョイント50cに対して連結することで仮組される。ここで、第2金属フレーム52bは、他方の支持体である。一対の光学ユニット300の相対的な結像状態を観察しつつ位置決めを行い、金属フレーム52a,52bとジョイント50cとを完全に固定することで、第1表示装置100Aと第2表示装置100Bとの相対的な固定が完了する。 Although the method for manufacturing the optical unit 300 for the first display device 100A has been described above, the optical unit 300 for the second display device 100B is also manufactured in the same manner. The optical unit 300 of the first display device 100A and the optical unit 300 of the second display device 100B are temporarily assembled by connecting the first metal frame 52a and the second metal frame 52b to the joint 50c. Here, the second metal frame 52b is the other support. By performing positioning while observing the relative image formation state of the pair of optical units 300 and completely fixing the metal frames 52a, 52b and the joint 50c, the first display device 100A and the second display device 100B can be Relative fixation is completed.

ホルダー31の姿勢を調整する工程では、接着材AM1,AM2によってバレル41内が密閉されており、防塵を配慮して光学ユニット300に第1表示素子11aを組み付けることができる。 In the step of adjusting the attitude of the holder 31, the inside of the barrel 41 is sealed with the adhesives AM1 and AM2, and the first display element 11a can be assembled into the optical unit 300 with consideration given to dustproofing.

以上において、アームRAによってホルダー31を移動させる方向は主に光軸AXに平行なγ方向となっている。よって、基部板31bは、主にその下面31jに沿った方向(具体的には±Z方向)に移動することになり、位置決めのための空間確保が容易になり、バレル41や光学ユニット300を小型化することが容易になる。 In the above description, the direction in which the holder 31 is moved by the arm RA is mainly the γ direction parallel to the optical axis AX. Therefore, the base plate 31b mainly moves in the direction along its lower surface 31j (specifically, in the ±Z direction), which makes it easy to secure space for positioning and to move the barrel 41 and optical unit 300. It becomes easy to downsize.

ホルダー31について初期位置決めを行うことにより、6軸で姿勢を調整する際の負担を軽減することができる。また、初期位置決めを行うことにより、影響度の低い軸について移動や回転の調整を省略することができる。つまり、6軸の姿勢調整から調整軸を減らした簡単な姿勢調整が可能なる。具体的には、バレル41に設けられた2つの突起49sを利用した初期位置決めにより、β軸又はY軸周りの回転の調整を省略することができる。 By determining the initial position of the holder 31, it is possible to reduce the burden of adjusting the posture along six axes. Furthermore, by performing initial positioning, it is possible to omit adjustment of movement and rotation of axes that have a low degree of influence. In other words, it is possible to perform simple posture adjustment by reducing the number of adjustment axes from the six-axis posture adjustment. Specifically, by initial positioning using the two protrusions 49s provided on the barrel 41, adjustment of rotation around the β-axis or the Y-axis can be omitted.

以上で説明した第1実施形態のHMD200は、第1表示素子11aと、第1表示素子11aを保持するホルダー31と、第1表示素子11aに形成された画像を投射する第1投射光学系12aと、第1投射光学系12aを位置決めした状態で収納し、ホルダー31に支持された第1表示素子11aが挿入される挿入口41zを有するケースCAと、ケースCAを支持する第1金属フレーム52aとを備え、第1金属フレーム52aは、第1表示素子11aの挿入方向から見たホルダー31の輪郭より大きな受容口ORを有する。 The HMD 200 of the first embodiment described above includes a first display element 11a, a holder 31 that holds the first display element 11a, and a first projection optical system 12a that projects an image formed on the first display element 11a. a case CA that houses the first projection optical system 12a in a positioned state and has an insertion opening 41z into which the first display element 11a supported by the holder 31 is inserted; and a first metal frame 52a that supports the case CA. The first metal frame 52a has a receiving opening OR that is larger than the outline of the holder 31 when viewed from the insertion direction of the first display element 11a.

上記HMD200では、第1金属フレーム52aが第1表示素子11aの挿入方向から見たホルダー31の輪郭より大きな受容口ORを有するので、予め第1金属フレーム52aをケースCAに固定し、その後、支持フレーム31aを挿入口41zに挿入し第1表示素子11aを第1投射光学系12aに対して位置決めし固定することができる。これにより、第1金属フレーム52aを他の部材に対して位置決めし、或いは第1金属フレーム52aに対して外装部材を取り付けることができ、ケースCAが組み立て工程で外力を受ける状況を低減し、第1投射光学系12aが位置決め後に外的作用を受けることを防止することができる。 In the HMD 200, the first metal frame 52a has a receiving opening OR that is larger than the outline of the holder 31 seen from the insertion direction of the first display element 11a, so the first metal frame 52a is fixed to the case CA in advance, and then supported. The frame 31a can be inserted into the insertion opening 41z, and the first display element 11a can be positioned and fixed with respect to the first projection optical system 12a. As a result, the first metal frame 52a can be positioned relative to other members, or the exterior member can be attached to the first metal frame 52a, reducing the situation where the case CA is subjected to external force during the assembly process, and 1 projection optical system 12a can be prevented from being subjected to external effects after positioning.

〔第2実施形態〕
以下、第1実施形態のHMDについて説明する。なお、第2実施形態のHMDは、第1実施形態のHMDを部分的に変更したものであり、第1実施形態のHMDと共通する部分については説明を省略する。
[Second embodiment]
The HMD of the first embodiment will be described below. Note that the HMD of the second embodiment is a partially modified version of the HMD of the first embodiment, and a description of the parts common to the HMD of the first embodiment will be omitted.

図19に示すように、ホルダー231は、側面視T字状の外形を有する。ホルダー231は、第1表示素子11aを支持する支持フレーム31aと、支持フレーム31aの上部に接続されて支持フレーム31aと直交する方向に延びる基部板131bとを有する。基部板131bは、第1表示素子11aの光射出側又は-Z側である前方に延びる第1部材131baと、第1表示素子11aの光射出側に対して反対側又は+Z側である後方に延びる第2部材131bbとを有する。第1部材131baは、第1実施形態のホルダー31の基部板31bと同様の形状を有し同様に機能する。一方、第2部材131bbは、ホルダー台座41sの+Z側の端部に支持される。よって、表示ユニットDU又はホルダー231をバレル41に組み付ける際に、支持フレーム31a又は第1表示素子11aが光軸AXに対して傾くことをより抑制しやすくなる。また、第2部材131bbは、挿入口41zの+Z側に残る隙間G1を塞ぐ。つまり、基部板131bは、挿入口41zに蓋をするような形状となっている。これにより、ホルダー231をバレル41に差し込んだ段階で挿入口41zを全体的に塞ぐことができ、防塵効果を高めたものとなっている。 As shown in FIG. 19, the holder 231 has a T-shaped outer shape when viewed from the side. The holder 231 includes a support frame 31a that supports the first display element 11a, and a base plate 131b that is connected to the top of the support frame 31a and extends in a direction perpendicular to the support frame 31a. The base plate 131b has a first member 131ba extending forward, which is the light exit side or -Z side of the first display element 11a, and a rear part, which is the opposite side or +Z side with respect to the light exit side of the first display element 11a. It has an extending second member 131bb. The first member 131ba has a similar shape to the base plate 31b of the holder 31 of the first embodiment and functions similarly. On the other hand, the second member 131bb is supported by the +Z side end of the holder base 41s. Therefore, when assembling the display unit DU or the holder 231 to the barrel 41, it becomes easier to prevent the support frame 31a or the first display element 11a from tilting with respect to the optical axis AX. Further, the second member 131bb closes the gap G1 remaining on the +Z side of the insertion port 41z. In other words, the base plate 131b has a shape that covers the insertion opening 41z. Thereby, the insertion port 41z can be completely closed at the stage when the holder 231 is inserted into the barrel 41, and the dustproof effect is enhanced.

FPC部11fや放熱シート11sは、第2部材131bbに形成された孔31hに通されてバレル41の外部に延びている。孔31hの周囲には、防塵や防水を確保する目的で接着材を塗布し充填することができる。 The FPC portion 11f and the heat dissipation sheet 11s are passed through a hole 31h formed in the second member 131bb and extend to the outside of the barrel 41. An adhesive can be applied and filled around the hole 31h for the purpose of ensuring dustproofing and waterproofing.

T字のホルダー231については、平面視で、基部板131bが挿入口41zの外側に広がっており、基部板131bの面積が挿入口41zの面積よりも大きくなっている。 Regarding the T-shaped holder 231, in plan view, the base plate 131b extends outside the insertion opening 41z, and the area of the base plate 131b is larger than the area of the insertion opening 41z.

T字のホルダー231を用いる場合、矩形の基部板131bの全周を囲む4方の縁部分に接着材AMを供給することになる。 When using the T-shaped holder 231, the adhesive AM is supplied to the four edges surrounding the entire circumference of the rectangular base plate 131b.

以上で説明した第1実施形態のHMD200において、基部板131bは、第1表示素子11aの光射出側に相当する前方と、反対の後方とに延びる。この場合、基部板131bとバレル41の側面部とが略平行に延び、基部板131bの面積を大きくしつつ、組み立て後に基部板131bがかさ張ることを防止できる。また、第1表示素子11aの後方に延びる基部板131b(つまり第2部材131bb)が挿入口41zを全体的に塞ぐことになり、防塵効果を高めることができる。 In the HMD 200 of the first embodiment described above, the base plate 131b extends to the front corresponding to the light exit side of the first display element 11a and to the opposite rear. In this case, the base plate 131b and the side surface of the barrel 41 extend substantially in parallel, making it possible to increase the area of the base plate 131b while preventing the base plate 131b from becoming bulky after assembly. Furthermore, the base plate 131b (that is, the second member 131bb) extending rearward of the first display element 11a completely blocks the insertion opening 41z, so that the dustproof effect can be enhanced.

〔第3実施形態〕
以下、第1実施形態のHMDについて説明する。なお、第3実施形態のHMDは、第1実施形態のHMDを部分的に変更したものであり、第1実施形態のHMDと共通する部分については説明を省略する。
[Third embodiment]
The HMD of the first embodiment will be described below. Note that the HMD of the third embodiment is a partially modified version of the HMD of the first embodiment, and a description of the parts common to the HMD of the first embodiment will be omitted.

図20に示すように、第3実施形態の場合、第1金属フレーム52aに3つの開口352g,352p,352qが設けられている。これらの開口352g,352p,352qは、図6に示す第1金属フレーム52aの開口52oに代えて設けられている。開口352g又は複合開口OR1は、図17等に示す表示ユニットDUのホルダー31を構成する基部板31bを露出させる矩形の把持開口OR01と、把持開口OR01の前端である+Z側において横のX方向に延びる接着開口OR02と、接着開口OR02の先端に設けられた接着開口OR3とを有する。開口352p,352qは、接着開口OR2として機能する。一対の接着開口OR2と一対の接着開口OR3とを組み合わせたものは、基部板31bの4隅に対して、ホルダー31とバレル41(すなわちケースCA)とを接続する接着材を硬化させる硬化光を供給するために用いられる。接着開口OR02は、ホルダー31の基部板31bの前方端と、バレル41の挿入口41zとの間に形成される隙間に供給される接着材を硬化させる硬化光を供給するために用いられる。 As shown in FIG. 20, in the case of the third embodiment, three openings 352g, 352p, and 352q are provided in the first metal frame 52a. These openings 352g, 352p, and 352q are provided in place of the opening 52o of the first metal frame 52a shown in FIG. 6. The opening 352g or the composite opening OR1 includes a rectangular gripping opening OR01 that exposes the base plate 31b that constitutes the holder 31 of the display unit DU shown in FIG. It has an extending adhesive opening OR02 and an adhesive opening OR3 provided at the tip of the adhesive opening OR02. The openings 352p and 352q function as adhesive openings OR2. The combination of the pair of adhesive openings OR2 and the pair of adhesive openings OR3 emits curing light for curing the adhesive material connecting the holder 31 and the barrel 41 (i.e., the case CA) to the four corners of the base plate 31b. used for supplying The adhesive opening OR02 is used to supply curing light for curing the adhesive supplied to the gap formed between the front end of the base plate 31b of the holder 31 and the insertion opening 41z of the barrel 41.

把持開口OR01は、ホルダー31の基部板31bの上面31uを3次元駆動装置のアームで吸引して支持するために設けられている。基部板31bは、位置決めに際して、第1金属フレーム52aよりも下側すなわち-Y側に配置される。第1金属フレーム52aに形成された把持開口OR01又は開口352gのサイズは、ホルダー31の基部板31bのサイズよりも小さくなっている。つまり、第1金属フレーム52aに設けられた把持開口OR01又は開口352gは、第1表示素子11aの挿入方向から見たホルダー31の輪郭より小さな輪郭を有する。 The gripping opening OR01 is provided for suctioning and supporting the upper surface 31u of the base plate 31b of the holder 31 with the arm of the three-dimensional drive device. When positioning, the base plate 31b is placed below the first metal frame 52a, that is, on the -Y side. The size of the grip opening OR01 or the opening 352g formed in the first metal frame 52a is smaller than the size of the base plate 31b of the holder 31. That is, the gripping opening OR01 or the opening 352g provided in the first metal frame 52a has a smaller outline than the outline of the holder 31 when viewed from the insertion direction of the first display element 11a.

接着開口OR2や接着開口OR3は、硬化光の供給を可能にするだけでなく、接着材の供給を可能にする。接着開口OR02も、硬化光の供給を可能にするだけでなく、接着材の供給を可能にする。 The adhesive opening OR2 and the adhesive opening OR3 not only enable supply of curing light but also supply of adhesive material. The adhesive opening OR02 also makes it possible not only to supply the curing light, but also to supply the adhesive.

図21及び22を参照して、光学ユニット300の製造方法であって、バレル41に表示ユニットDUを組付ける方法について説明する。図22中で、領域IR1は、バレル41に表示ユニットDUを組み付ける前の状態を示す斜視図であり、領域IR2は、バレル41に表示ユニットDUを差し込んだ状態を示し、領域IR3は、バレル41に第1金属フレーム52aを取り付けた状態を示し、領域IR4は、バレル41にホルダー31を位置決めして固定する段階を示す。 A method of manufacturing the optical unit 300 and assembling the display unit DU to the barrel 41 will be described with reference to FIGS. 21 and 22. In FIG. 22, region IR1 is a perspective view showing the state before the display unit DU is assembled to the barrel 41, region IR2 shows the state where the display unit DU is inserted into the barrel 41, and region IR3 is a perspective view showing the state before the display unit DU is assembled to the barrel 41. shows the state in which the first metal frame 52a is attached, and region IR4 shows the stage of positioning and fixing the holder 31 to the barrel 41.

最初に、図22の領域IR1に示すように、光学部材を内蔵するバレル41を準備する(ステップS10)。この段階で、バレル41は、挿入口41zを除いて密閉された状態となっている。バレル41に前部には、第1コンバイナー103aが位置決めされた状態で固定される。 First, as shown in area IR1 in FIG. 22, a barrel 41 containing an optical member is prepared (step S10). At this stage, the barrel 41 is in a sealed state except for the insertion port 41z. A first combiner 103a is fixed to the front portion of the barrel 41 in a positioned manner.

次に、図22の領域IR2に示すように、表示ユニットDUをバレル41に差し込む(ステップS301)。つまり、ホルダー31の支持フレーム31aをバレル41の挿入口41zに挿入する(図12参照)。この際、ホルダー31の基部板31bがバレルカバー41uのホルダー台座41s上に載置される。これにより、バレル41に対してホルダー31を取り付ける初期段階で、挿入口41zが略塞がれ、バレル41中の防塵を確保しやすくなる。 Next, as shown in area IR2 of FIG. 22, the display unit DU is inserted into the barrel 41 (step S301). That is, the support frame 31a of the holder 31 is inserted into the insertion opening 41z of the barrel 41 (see FIG. 12). At this time, the base plate 31b of the holder 31 is placed on the holder base 41s of the barrel cover 41u. As a result, the insertion port 41z is substantially closed at the initial stage of attaching the holder 31 to the barrel 41, making it easier to ensure dustproofing inside the barrel 41.

次に、図22の領域IR3に示すように、バレル41に対して第1金属フレーム52aを固定する(ステップS302)。第1金属フレーム52aは、締結部51fを用いてバレル41の上部41qに固定される。この際、ホルダー31の基部板31bは、バレル41のホルダー台座41zと第1金属フレーム52aの平板部55aとの間に挟まれた状態となる。基部板31bの中央部分CPは、第1金属フレーム52aの把持開口OR01に露出した状態となっている。 Next, as shown in region IR3 of FIG. 22, the first metal frame 52a is fixed to the barrel 41 (step S302). The first metal frame 52a is fixed to the upper part 41q of the barrel 41 using a fastening portion 51f. At this time, the base plate 31b of the holder 31 is sandwiched between the holder base 41z of the barrel 41 and the flat plate portion 55a of the first metal frame 52a. The center portion CP of the base plate 31b is exposed to the grip opening OR01 of the first metal frame 52a.

次に、ホルダー31を後方-Z方向に押し付けると、初期位置決めが達成される(ステップS13)。初期位置決めの際には、図13等に示す第1実施形態の手法を用いて、バレル41に設けられた2つの突起49sと、ホルダー31に設けられた2つの対応箇所39sとを当接させる。 Next, when the holder 31 is pushed backward in the −Z direction, initial positioning is achieved (step S13). During initial positioning, the two protrusions 49s provided on the barrel 41 are brought into contact with the two corresponding locations 39s provided on the holder 31 using the method of the first embodiment shown in FIG. 13 etc. .

次に、接着材塗布装置DDを用いて、第1金属フレーム52aの接着開口OR2,OR3から、ホルダー31の基部板31bの四隅に固定用の接着材AM1を供給し、接着開口OR02から、バレルカバー41uの挿入口41zに残る隙間G1を塞ぐように封止部として接着材AM2を供給する(ステップS14)。 Next, using the adhesive applicator DD, fixing adhesive AM1 is supplied to the four corners of the base plate 31b of the holder 31 through the adhesive openings OR2 and OR3 of the first metal frame 52a, and the adhesive AM1 is supplied to the four corners of the base plate 31b of the holder 31 through the adhesive opening OR02. An adhesive AM2 is supplied as a sealing member so as to close the gap G1 remaining in the insertion opening 41z of the cover 41u (step S14).

その後、図22の領域IR4に示すように、ホルダー31の基部板31bの中央部分CPを3次元駆動装置のアームRAで吸引してホルダー31を支持する。アームRAによってホルダー31の姿勢を6軸で調整し、所期の光学性能を達成できる程度に収差が少なくなった状態で、ホルダー31又は表示ユニットDUの移動を停止する(ステップS15)。その後、接着開口OR2,OR3,OR02を介して接着材AM1,AM2に紫外光EBを照射し、接着材AM1,AM2を硬化させる(ステップS16)。つまり、基部板31bを接着材AM1,AM2によってバレル41の挿入口41zの近傍に設けられたホルダー台座41sに固定し、挿入口41zを封止する。 Thereafter, as shown in area IR4 in FIG. 22, the central portion CP of the base plate 31b of the holder 31 is sucked by the arm RA of the three-dimensional drive device to support the holder 31. The posture of the holder 31 is adjusted in six axes by the arm RA, and the movement of the holder 31 or the display unit DU is stopped in a state where the aberration is reduced to the extent that the desired optical performance can be achieved (step S15). Thereafter, the adhesives AM1, AM2 are irradiated with ultraviolet light EB through the adhesive openings OR2, OR3, OR02 to harden the adhesives AM1, AM2 (step S16). That is, the base plate 31b is fixed to the holder base 41s provided near the insertion opening 41z of the barrel 41 using adhesives AM1 and AM2, and the insertion opening 41z is sealed.

以上において、ホルダー台座41sの段差S1に接着材AM1を供給し、挿入口41zに隣接して接着材AM2を供給する工程は、表示ユニットDUをバレル41に差し込む工程の前や、バレル41に対して第1金属フレーム52aを固定する工程の後にすることができる。 In the above, the step of supplying the adhesive material AM1 to the step S1 of the holder base 41s and the step of supplying the adhesive material AM2 adjacent to the insertion opening 41z is performed before the step of inserting the display unit DU into the barrel 41, or before the step of inserting the display unit DU into the barrel 41. This can be done after the step of fixing the first metal frame 52a.

接着材AM1,AM2を区別する必要はなく、接着開口OR3,OR02に共通する接着材AM1を供給することができる。さらに、接着開口OR02に接着材AM2を供給する必要はなく、図19に示すようなホルダー231を用いれば、封止効果を高めることができる。 There is no need to distinguish between the adhesives AM1 and AM2, and the common adhesive AM1 can be supplied to the adhesive openings OR3 and OR02. Furthermore, it is not necessary to supply the adhesive AM2 to the adhesive opening OR02, and if a holder 231 as shown in FIG. 19 is used, the sealing effect can be enhanced.

接着開口OR2,OR3の個数や配置については、図示のものに限らず、要求される強度や精度を考慮しつつ適宜変更することができる。また、接着開口OR2,OR3のサイズも、図示のものに限らず、適宜変更することができる。 The number and arrangement of the adhesive openings OR2 and OR3 are not limited to those shown in the drawings, and can be changed as appropriate while taking into consideration the required strength and accuracy. Furthermore, the sizes of the adhesive openings OR2 and OR3 are not limited to those shown in the drawings, and can be changed as appropriate.

以上で説明した第2実施形態のHMD200は、第1表示素子11aと、第1表示素子11aを保持するホルダー231と、第1表示素子11aに形成された画像を投射する第1投射光学系12aと、第1投射光学系12aを位置決めした状態で収納するケースCAと、ケースCAを支持する第1金属フレーム52aとを備え、ホルダー231は、第1表示素子11aを支持した状態でケースCAに形成された挿入口41zを介してケースCA中に挿入される支持フレーム31aと、支持フレーム31aの上部に接続された基部板31bとを有し、第1金属フレーム52aは、ホルダー231の基部板31bを露出させる把持開口OR01と、ホルダー231とケースCAとを接続する接着材AM1,AM2を硬化させる硬化光を供給する接着開口OR2,OR3とを有する。 The HMD 200 of the second embodiment described above includes a first display element 11a, a holder 231 that holds the first display element 11a, and a first projection optical system 12a that projects an image formed on the first display element 11a. , a case CA that stores the first projection optical system 12a in a positioned state, and a first metal frame 52a that supports the case CA.The holder 231 is installed in the case CA while supporting the first display element 11a. The first metal frame 52a includes a support frame 31a that is inserted into the case CA through a formed insertion opening 41z, and a base plate 31b connected to the upper part of the support frame 31a. 31b, and adhesive openings OR2 and OR3 that supply curing light to harden the adhesives AM1 and AM2 that connect the holder 231 and the case CA.

上記HMD200では、第1金属フレーム52aが、ホルダー231の基部板31bを露出させる把持開口OR01とホルダー231とケースCAとを接続する接着材を硬化させる硬化光を供給する接着開口OR2,OR3とを有するので、予め支持フレーム31aを挿入口41zに挿入し、その基部板31bを覆う状態となるように第1金属フレーム52aをケースCAに固定することを前提とする。その後、把持開口OR01を介して基部板31bを支持しつつ、支持フレーム31aに支持された第1表示素子11aを第1投射光学系12aに対して位置決めし、ホルダー231とケースCAとの間に供給された接着材に接着挿入口を介して硬化光を照射することにより、ホルダー231とケースCAとを接続することができる。この場合、基部板31bが挿入口41zを覆いつつケースCAに固定されるので、ケースCAにホルダーを取り付ける初期段階で、基部板31bに挿入口41zを塞ぐ役割を持たせることができ、ケースCA中の第1投射光学系12aや支持フレーム31aに支持された第1表示素子11aが外部環境に晒される時間を比較的短くでき、防塵の確保が容易になる。また、第1表示素子11aは、取付けの初期段階で、ケースCA中に収納されるので、第1表示素子11aの配置を調整した後に、第1表示素子11aが外的負荷によって位置ずれするといった現象が起こらなくなる。 In the above HMD 200, the first metal frame 52a has a gripping opening OR01 that exposes the base plate 31b of the holder 231, and adhesive openings OR2 and OR3 that supply curing light to harden the adhesive that connects the holder 231 and the case CA. Therefore, it is assumed that the support frame 31a is inserted into the insertion port 41z in advance and the first metal frame 52a is fixed to the case CA so as to cover the base plate 31b. Thereafter, while supporting the base plate 31b through the grip opening OR01, the first display element 11a supported by the support frame 31a is positioned with respect to the first projection optical system 12a, and the first display element 11a is positioned between the holder 231 and the case CA. By irradiating the supplied adhesive with curing light through the adhesive insertion port, the holder 231 and the case CA can be connected. In this case, since the base plate 31b is fixed to the case CA while covering the insertion opening 41z, the base plate 31b can have the role of blocking the insertion opening 41z at the initial stage of attaching the holder to the case CA. The time during which the first projection optical system 12a and the first display element 11a supported by the support frame 31a are exposed to the external environment can be relatively shortened, and dustproofing can be easily ensured. In addition, since the first display element 11a is housed in the case CA in the initial stage of installation, it is possible that the first display element 11a may be displaced due to an external load after adjusting the arrangement of the first display element 11a. The phenomenon will no longer occur.

〔変形例その他〕
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
[Other variations]
Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof. Modifications such as the following are also possible.

以上では、HMD200が第1表示装置100Aと第2表示装置100Bとを備えるとしたが、HMD200又は画像表示装置100は、単一の第1表示装置100A又は第2表示装置100Bを支持装置100Cによって眼前に支持するようなものであってもよい。 In the above description, the HMD 200 includes the first display device 100A and the second display device 100B. It may be something that is supported in front of the eyes.

以上では、支持フレーム31aと基部板31bとが直交する方向に延びるとしているが、支持フレーム31aと基部板31bとは、直交に限らず、折れ曲がって互いに交差する方向に延びるものであってもよい。 In the above description, it is assumed that the support frame 31a and the base plate 31b extend in a direction perpendicular to each other, but the support frame 31a and the base plate 31b are not limited to be perpendicular to each other, and may be bent and extend in a direction that intersects with each other. .

基部板31bのサイズは、支持フレーム31aと同程度としているが、支持フレーム31aの半分程度以下のサイズを有するものであってもよい。 Although the size of the base plate 31b is approximately the same as that of the support frame 31a, it may be approximately half the size or less of the support frame 31a.

基部板31bの形状は、矩形に限らず、円、楕円、多角形のような様々な形状とすることができる。 The shape of the base plate 31b is not limited to a rectangle, but can be various shapes such as a circle, an ellipse, and a polygon.

段差S1,S2は、接着材AM1,AM2の移動を制限できる他の構造に置き換えることができ、例えば凸条に置き換えることができる。 The steps S1 and S2 can be replaced with other structures capable of restricting the movement of the adhesives AM1 and AM2, and can be replaced with protrusions, for example.

第1投射光学系12aの光学部材2a,2bは、図示のものに限らず、例えば第1光学部材2aを構成する光学素子の枚数や光学面の形状は、HMD200の使用目的等に応じて適宜変更することができる。 The optical members 2a and 2b of the first projection optical system 12a are not limited to those shown in the figure, and the number of optical elements and the shape of the optical surface constituting the first optical member 2a may be changed as appropriate depending on the purpose of use of the HMD 200, etc. Can be changed.

以上では、HMD200が頭部に装着されて使用されることを前提としたが、上記画像表示装置100は、頭部に装着せず双眼鏡のようにのぞき込むハンドヘルドディスプレイとしても用いることができる。つまり、本発明において、ヘッドマウントディスプレイには、ハンドヘルドディスプレイも含まれる。 Although the above description assumes that the HMD 200 is used while being worn on the head, the image display device 100 can also be used as a handheld display that is viewed like binoculars without being worn on the head. That is, in the present invention, the head-mounted display also includes a handheld display.

具体的な態様における第1タイプの画像表示装置は、表示素子と、表示素子を保持するホルダーと、表示素子に形成された画像を投射する投射光学系と、投射光学系を位置決めした状態で収納し、ホルダーに支持された表示素子が挿入される挿入口を有するケースと、ケースを支持する金属フレームとを備え、金属フレームは、表示素子の挿入方向から見たホルダーの輪郭より大きな受容口を有する。 A first type of image display device in a specific embodiment includes a display element, a holder that holds the display element, a projection optical system that projects an image formed on the display element, and a positioning state of the projection optical system that is stored. and a case having an insertion opening into which a display element supported by the holder is inserted, and a metal frame supporting the case, the metal frame having a reception opening that is larger than the outline of the holder when viewed from the insertion direction of the display element. have

上記画像表示装置では、金属フレームが表示素子の挿入方向から見たホルダーの輪郭より大きな受容口を有するので、予め金属フレームをケースに固定し、その後、支持フレームを挿入口に挿入し表示素子を投射光学系に対して位置決めし固定することができる。これにより、金属フレームを他の部材に対して位置決めし、或いは金属フレームに対して外装部材を取り付けることができ、ケースが組み立て工程で外力を受ける状況を低減し、投射光学系が位置決め後に外的作用を受けることを防止することができる。 In the image display device described above, the metal frame has a receiving opening that is larger than the outline of the holder when viewed from the insertion direction of the display element, so the metal frame is fixed to the case in advance, and then the support frame is inserted into the insertion opening and the display element is inserted. It can be positioned and fixed relative to the projection optical system. This allows the metal frame to be positioned relative to other members or the exterior member to be attached to the metal frame, reducing the situation where the case is subjected to external forces during the assembly process, and allowing the projection optical system to be exposed to external forces after positioning. can be prevented from being affected.

具体的な態様における画像表示装置において、ホルダーは、表示素子を支持した状態で挿入口を介してケース中に挿入される支持フレームと、支持フレームの上部に接続された基部板とを有する。この場合、基部板が挿入口を覆いつつケースに固定されるので、ケースにホルダーを取り付ける初期段階で、基部板に挿入口を塞ぐ役割を持たせることができ、ケース中の投射光学系や支持フレームに支持された表示素子が外部環境に晒される時間を短くでき、防塵の確保が容易になる。また、表示素子は、取付けの初期段階で、ケース中に収納されるので、表示素子の配置を調整した後に、表示素子が外的負荷によって位置ずれするといった現象が起こらなくなる。 In a specific embodiment of the image display device, the holder includes a support frame that is inserted into the case through the insertion port while supporting the display element, and a base plate that is connected to the top of the support frame. In this case, since the base plate is fixed to the case while covering the insertion slot, the base plate can have the role of blocking the insertion slot at the initial stage of attaching the holder to the case, and the projection optical system and support inside the case can be The time that the display element supported by the frame is exposed to the external environment can be shortened, and dustproofing can be easily ensured. Further, since the display element is housed in the case at the initial stage of installation, the phenomenon that the display element is displaced due to an external load after adjusting the arrangement of the display element does not occur.

具体的な態様における画像表示装置において、ケースの挿入口は、表示素子の背面側においてホルダーとの間に隙間を有し、表示素子から延びる配線が隙間を介して外部に延びる。この場合、表示素子から延びる配線を、受容口を介して金属フレームの上方に導き、回路部材に接続することができる。 In a specific embodiment of the image display device, the insertion opening of the case has a gap between it and the holder on the back side of the display element, and the wiring extending from the display element extends outside through the gap. In this case, the wiring extending from the display element can be guided above the metal frame through the receiving hole and connected to the circuit member.

具体的な態様における画像表示装置において、表示素子の背面に放熱部材が接着され、放熱部材が隙間を介して外部に延びる。 In a specific embodiment of the image display device, a heat dissipation member is bonded to the back surface of the display element, and the heat dissipation member extends to the outside through a gap.

具体的な態様における画像表示装置において、金属フレームは、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、及びチタンの1つ以上を含む合金で形成される。この場合、金属フレームの剛性を高めつつ軽量化を図ることができる。 In a specific embodiment of the image display device, the metal frame is formed of an alloy containing one or more of magnesium, manganese, aluminum, and titanium. In this case, it is possible to reduce the weight while increasing the rigidity of the metal frame.

具体的な態様における画像表示装置において、金属フレームは、黒色の表面被覆が施されている。この場合、表面からの輻射による放熱効果を高めることができる。 In a specific embodiment of the image display device, the metal frame is coated with a black surface coating. In this case, the heat dissipation effect due to radiation from the surface can be enhanced.

具体的な態様における画像表示装置において、金属フレームは、挿入口を有する平板部と、平板部から突起する一対の補強突起とを含む。この場合、金属フレームの構造的強度が高まり、表示部の支持を安定させることが容易になる。 In a specific embodiment of the image display device, the metal frame includes a flat plate portion having an insertion opening and a pair of reinforcing projections protruding from the flat plate portion. In this case, the structural strength of the metal frame increases, making it easier to stably support the display section.

具体的な態様における画像表示装置において、ケースは、底板部材と側壁とを有する容器状の本体と、挿入口が設けられ本体の内側を覆うことによって収納空間を形成するカバーとを含み、投射光学系は、表示素子の光射出側に配置される第1光学部材と、第1光学部材の光射出側に配置され反射面によって光路を折り曲げる第2光学部材とを有する。この場合、投射光学系を構成する光学素子を容器状のケース中に配置し、位置決めすることが容易になり、カバーによって防塵の確保が容易になる。また、第2光学部材によって光路が折り曲げられ、投射光学系を小型化することが容易になる。 In a specific embodiment of the image display device, the case includes a container-shaped main body having a bottom plate member and a side wall, and a cover that is provided with an insertion port and forms a storage space by covering the inside of the main body, and the case includes a projection optical system. The system includes a first optical member arranged on the light exit side of the display element, and a second optical member arranged on the light exit side of the first optical member and bends the optical path by a reflective surface. In this case, it becomes easy to arrange and position the optical elements constituting the projection optical system in the container-shaped case, and the cover makes it easy to ensure dustproofing. Furthermore, the optical path is bent by the second optical member, making it easier to downsize the projection optical system.

具体的な態様における画像表示装置において、ケースのうち基部板と接合されるホルダー台座の周囲に、ホルダーの位置決めによってはみ出した接着材を保持して拡散を阻止する段差を有する。この場合、接着材をホルダー台座に保持することが容易になる。 In a specific embodiment of the image display device, the case has a step around the holder pedestal that is joined to the base plate to hold the adhesive that has protruded due to the positioning of the holder and prevent it from spreading. In this case, it becomes easy to hold the adhesive on the holder base.

具体的な態様における画像表示装置において、基部板に形成された第1面と、ホルダー台座に形成された第2面とが対向し、第1面を延長した平面と第2光学部材とが交差する。この場合、ホルダー台座がケースにおいて中心寄りに奥まった位置に形成され、ホルダーの基部板の突出量を抑えることができる。 In a specific embodiment of the image display device, a first surface formed on the base plate and a second surface formed on the holder pedestal face each other, and a plane extending from the first surface intersects the second optical member. do. In this case, the holder base is formed at a position recessed toward the center of the case, and the amount of protrusion of the base plate of the holder can be suppressed.

本発明の一側面における第2タイプの画像表示装置は、表示素子と、表示素子を保持するホルダーと、表示素子に形成された画像を投射する投射光学系と、投射光学系を位置決めした状態で収納するケースと、ケースを支持する金属フレームとを備え、ホルダーは、表示素子を支持した状態でケースに形成された挿入口を介してケース中に挿入される支持フレームと、支持フレームの上部に接続された基部板とを有し、金属フレームは、ホルダーの基部板を露出させる把持開口と、ホルダーとケースとを接続する接着材を硬化させる硬化光を供給する接着開口とを有する。 A second type of image display device according to one aspect of the present invention includes a display element, a holder that holds the display element, a projection optical system that projects an image formed on the display element, and a state in which the projection optical system is positioned. The holder includes a case for storing the display element, and a metal frame for supporting the case. The metal frame has a gripping aperture that exposes the base plate of the holder and an adhesive aperture that provides curing light to cure the adhesive connecting the holder and the case.

上記画像表示装置では、金属フレームが、ホルダーの基部板を露出させる把持開口とホルダーとケースとを接続する接着材を硬化させる硬化光を供給する接着開口とを有するので、予め支持フレームを挿入口に挿入し、基部板を覆う状態となるように金属フレームをケースに固定することを前提とする。その後、把持開口を介して基部板を支持しつつ、支持フレームに支持された表示素子を投射光学系に対して位置決めし、ホルダーとケースとの間に供給された接着材に接着挿入口を介して硬化光を照射することにより、ホルダーとケースとを接続することができる。この場合、基部板が挿入口を覆いつつケースに固定されるので、ケースにホルダーを取り付ける初期段階で、基部板に挿入口を塞ぐ役割を持たせることができ、ケース中の投射光学系や支持フレームに支持された表示素子が外部環境に晒される時間を比較的短くでき、防塵の確保が容易になる。また、表示素子は、取付けの初期段階で、ケース中に収納されるので、表示素子の配置を調整した後に、表示素子が外的負荷によって位置ずれするといった現象が起こらなくなる。 In the image display device described above, the metal frame has a gripping opening that exposes the base plate of the holder and an adhesive opening that supplies curing light that hardens the adhesive that connects the holder and the case. It is assumed that the metal frame is inserted into the case and fixed to the case so that it covers the base plate. After that, while supporting the base plate through the gripping opening, position the display element supported by the support frame with respect to the projection optical system, and insert the adhesive supplied between the holder and the case through the adhesive insertion opening. The holder and the case can be connected by irradiating the holder with curing light. In this case, since the base plate is fixed to the case while covering the insertion slot, the base plate can have the role of blocking the insertion slot at the initial stage of attaching the holder to the case, and the projection optical system and support inside the case can be The time during which the display element supported by the frame is exposed to the external environment can be relatively shortened, and dustproofing can be easily ensured. Further, since the display element is housed in the case at the initial stage of installation, the phenomenon that the display element is displaced due to an external load after adjusting the arrangement of the display element does not occur.

具体的な態様における画像表示装置は、上述した画像表示装置に対応する構造を有する第1表示装置と、上述した画像表示装置に対応する構造を有する第2表示装置と、第1表示装置に設けられた金属フレームに対応する第1金属フレームと、第2表示装置に設けられた金属フレームに対応する第2金属フレームとを連結するジョイントとを備える。この場合、ジョイントを介して第1金属フレームと第2金属フレームとを位置決めすることができ、第1表示装置と第2表示装置とを各表示装置の組み立て後に調整的に位置決めすることができる。 The image display device in a specific embodiment includes a first display device having a structure corresponding to the above-described image display device, a second display device having a structure corresponding to the above-described image display device, and a second display device provided in the first display device. The display device includes a joint that connects a first metal frame corresponding to the metal frame provided on the second display device and a second metal frame corresponding to the metal frame provided on the second display device. In this case, the first metal frame and the second metal frame can be positioned via the joint, and the first display device and the second display device can be adjusted in position after each display device is assembled.

本発明の一側面における第1タイプの光学ユニットは、表示素子と、表示素子を保持するホルダーと、表示素子に形成された画像を投射する投射光学系と、投射光学系を位置決めした状態で収納し、ホルダーに支持された表示素子が挿入される挿入口を有するケースと、ケースを支持する金属フレームとを備え、金属フレームは、表示素子の挿入方向から見たホルダーの輪郭より大きな受容口を有する。 A first type optical unit according to one aspect of the present invention includes a display element, a holder that holds the display element, a projection optical system that projects an image formed on the display element, and a positioning state in which the projection optical system is stored. and a case having an insertion opening into which a display element supported by the holder is inserted, and a metal frame supporting the case, the metal frame having a reception opening that is larger than the outline of the holder when viewed from the insertion direction of the display element. have

本発明の一側面における第2タイプの光学ユニットは、表示素子と、表示素子を保持するホルダーと、表示素子に形成された画像を投射する投射光学系と、投射光学系を位置決めした状態で収納するケースと、ケースを支持する金属フレームとを備え、ホルダーは、表示素子を支持した状態でケースに形成された挿入口を介してケース中に挿入される支持フレームと、支持フレームの上部に接続された基部板とを有し、金属フレームは、ホルダーの基部板を露出させる把持開口と、ホルダーとケースとを接続する接着材を硬化させる硬化光を供給する接着開口とを有する。 A second type optical unit according to one aspect of the present invention includes a display element, a holder that holds the display element, a projection optical system that projects an image formed on the display element, and a positioning state in which the projection optical system is stored. and a metal frame that supports the case, and the holder is connected to the support frame that is inserted into the case through an insertion opening formed in the case while supporting the display element, and the upper part of the support frame. The metal frame has a gripping aperture that exposes the base plate of the holder and an adhesive aperture that provides curing light to cure the adhesive connecting the holder and the case.

本発明の一側面における光学ユニットの製造方法は、投射光学系を位置決めした状態で収納するケースに対して表示素子を保持するホルダーを固定し、表示素子をケース中に配置する光学ユニットの製造方法であって、ホルダーは、表示素子を支持した状態でケースに形成された挿入口を介してケース中に挿入される支持フレームと、支持フレームの根元側に接続された基部体とを有し、支持フレームをケースに形成された挿入口に挿入し、基部板を支持することにより支持フレームを投射光学系に対して位置決めし、ホルダーとケースとを接続するためホルダーとケースとの間に供給された接着材に対して硬化光を照射する。 A method for manufacturing an optical unit according to one aspect of the present invention includes fixing a holder for holding a display element to a case in which the projection optical system is housed in a positioned state, and arranging the display element in the case. The holder includes a support frame that is inserted into the case through an insertion opening formed in the case while supporting the display element, and a base body connected to the base side of the support frame, The support frame is inserted into the insertion opening formed in the case, the support frame is positioned relative to the projection optical system by supporting the base plate, and the support frame is supplied between the holder and the case in order to connect the holder and the case. The cured adhesive is irradiated with curing light.

上記製造方法では、支持フレームをケースに形成された挿入口に挿入し、基部板を支持することにより支持フレームを投射光学系に対して位置決めし、ホルダーとケースとを接続するので、基部板が挿入口を覆いつつケースに固定されるので、ケースにホルダーを取り付ける初期段階で、基部板に挿入口を塞ぐ役割を持たせることができ、ケース中の投射光学系や支持フレームに支持された表示素子が外部環境に晒される時間を比較的短くでき、防塵の確保が容易になる。 In the above manufacturing method, the support frame is inserted into the insertion opening formed in the case, the support frame is positioned with respect to the projection optical system by supporting the base plate, and the holder and the case are connected. Since it is fixed to the case while covering the insertion slot, the base plate can have the role of blocking the insertion slot at the initial stage of attaching the holder to the case, and the display supported by the projection optical system and support frame inside the case can be used to cover the insertion slot. The time the element is exposed to the external environment can be relatively shortened, and dustproofing can be easily ensured.

具体的な態様における光学ユニットの製造方法において、表示素子の挿入方向から見たホルダーの輪郭より大きな受容口を有する金属フレームをケースに固定し、基部板を支持することにより、支持フレームを挿入口に挿入し表示素子を投射光学系に対して位置決めし、ホルダーとケースとの間に供給された接着材に硬化光を照射し、ホルダーとケースとを接続する。この場合、金属フレームを他の部材に対して位置決めし、或いは金属フレームに対して外装部材を取り付けることができ、ケースが組み立て工程で外力を受ける状況を低減し、投射光学系が位置決め後に外的作用を受けることを防止することができる。 In the method for manufacturing an optical unit in a specific embodiment, a metal frame having a receiving opening larger than the contour of the holder as seen from the insertion direction of the display element is fixed to the case, and the support frame is attached to the insertion opening by supporting the base plate. The display element is positioned with respect to the projection optical system, and the adhesive material supplied between the holder and the case is irradiated with curing light to connect the holder and the case. In this case, the metal frame can be positioned relative to other members, or the exterior member can be attached to the metal frame, reducing the situation where the case is subjected to external forces during the assembly process, and the projection optical system is can be prevented from being affected.

具体的な態様における光学ユニットの製造方法において、基部板を支持することにより、支持フレームを挿入口に挿入し、ホルダーの基部板を露出させる把持挿入口と、ホルダーとケースとを接続する接着材を硬化させる硬化光を供給する接着開口とを有する金属フレームを、基部板を覆う状態でケースに固定し、把持開口を介して基部板を支持することにより、挿入口に挿入された支持フレームに支持された表示素子を投射光学系に対して位置決めし、ホルダーとケースとの間に供給された接着材に接着挿入口を介して硬化光を照射し、ホルダーとケースとを接続する。この場合、金属フレームを他の部材に対して位置決めし、或いは金属フレームに対して外装部材を取り付けることができ、ケースが組み立て工程で外力を受ける状況を低減し、投射光学系が位置決め後に外的作用を受けることを防止することができる。 In the method for manufacturing an optical unit in a specific embodiment, the support frame is inserted into the insertion port by supporting the base plate, and the gripping insertion port exposes the base plate of the holder, and the adhesive material connects the holder and the case. A metal frame having an adhesive opening that supplies curing light for curing is fixed to the case in a state covering the base plate, and by supporting the base plate through the gripping opening, the support frame inserted into the insertion slot is The supported display element is positioned with respect to the projection optical system, and the adhesive supplied between the holder and the case is irradiated with curing light through the adhesive insertion port to connect the holder and the case. In this case, the metal frame can be positioned relative to other members, or the exterior member can be attached to the metal frame, reducing the situation where the case is subjected to external forces during the assembly process, and the projection optical system is can be prevented from being affected.

具体的な態様における光学ユニットの製造方法において、上記光学ユニットは、一対の光学系の一方であり、ホルダーとケースとを接続した後に、金属フレームを一対の光学系の他方の支持体との間に介在するジョイントに連結する。 In the method for manufacturing an optical unit in a specific embodiment, the optical unit is one of a pair of optical systems, and after the holder and the case are connected, the metal frame is connected between the support of the other of the pair of optical systems. Connect to the intervening joint.

2a…第1光学部材、2b…第2光学部材、11a…第1表示素子、11b…第2表示素子、11f…FPC部、11s…放熱シート、12a…第1投射光学系、12b…第2投射光学系、20a…第1表示部、20b…第2表示部、21,22,23…光学素子、22…プリズムミラー、22b…反射面、22c…射出面、23…シースルーミラー、23a…透過性反射膜、23c…反射面、31…ホルダー、31a…支持フレーム、31b…基部板、31j…下面、31u…上面、33…遮光板、41…バレル、41a…バレル本体、41n…座面、41o…射出口、41s…ホルダー台座、41u…バレルカバー、41x…天板、41z…挿入口、44…縁部、49d…初期当接箇所、49p…初期当接面、50…支持装置、50c…ジョイント、52a…第1金属フレーム、52b…第2金属フレーム、52o…開口、55a…平板部、55b,55c…補強突起、61…支持板、61g…上端、62a,62b…取付部、71…カバー、80a…回路部材、88…表示制御装置、100…画像表示装置、100A…第1表示装置、100B…第2表示装置、100C…支持装置、102a,102b…表示駆動部、103a…第1コンバイナー、103b…第2コンバイナー、300…光学ユニット、AM,AM1,AM2…接着材、AX…光軸、CA…ケース、DD…接着材塗布装置、DU…表示ユニット、EB…紫外光、EP…射出瞳、IS…収納空間、ML…画像光、OL…外界光、C1,C2…輪郭、OR…受容口、OR01…把持開口、OR1…複合開口、OR2,OR3,OR02…接着開口、OS…軸外し光学系、P1-P3…光路部分、PP…瞳位置、RE…凹所、RM…放熱部材、TR…溝 2a...first optical member, 2b...second optical member, 11a...first display element, 11b...second display element, 11f...FPC section, 11s...heat dissipation sheet, 12a...first projection optical system, 12b...second Projection optical system, 20a...First display section, 20b...Second display section, 21, 22, 23...Optical element, 22...Prism mirror, 22b...Reflection surface, 22c...Emission surface, 23...See-through mirror, 23a...Transmission reflective film, 23c... reflective surface, 31... holder, 31a... support frame, 31b... base plate, 31j... lower surface, 31u... upper surface, 33... light shielding plate, 41... barrel, 41a... barrel body, 41n... seat surface, 41o... Injection port, 41s... Holder pedestal, 41u... Barrel cover, 41x... Top plate, 41z... Insertion port, 44... Edge, 49d... Initial contact point, 49p... Initial contact surface, 50... Support device, 50c ...Joint, 52a...First metal frame, 52b...Second metal frame, 52o...Opening, 55a...Flat plate part, 55b, 55c...Reinforcement protrusion, 61...Support plate, 61g...Upper end, 62a, 62b...Mounting part, 71 ...Cover, 80a...Circuit member, 88...Display control device, 100...Image display device, 100A...First display device, 100B...Second display device, 100C...Support device, 102a, 102b...Display drive unit, 103a...First display device 1 combiner, 103b...second combiner, 300...optical unit, AM, AM1, AM2...adhesive, AX...optical axis, CA...case, DD...adhesive coating device, DU...display unit, EB...ultraviolet light, EP ...exit pupil, IS...storage space, ML...image light, OL...external light, C1, C2...contour, OR...receptor, OR01...grasping aperture, OR1...compound aperture, OR2, OR3, OR02...gluing aperture, OS ...off-axis optical system, P1-P3...optical path section, PP...pupil position, RE...recess, RM...heat dissipation member, TR...groove

Claims (18)

表示素子と、
前記表示素子を保持するホルダーと、
前記表示素子に形成された画像を投射する投射光学系と、
前記投射光学系を位置決めした状態で収納し、前記ホルダーに支持された前記表示素子が挿入される挿入口を有するケースと、
前記ケースを支持する金属フレームと、を備え、
前記金属フレームは、前記表示素子の挿入方向から見た前記ホルダーの輪郭より大きな受容口を有する、画像表示装置。
A display element;
a holder that holds the display element;
a projection optical system that projects the image formed on the display element;
a case that houses the projection optical system in a positioned state and has an insertion opening into which the display element supported by the holder is inserted;
A metal frame that supports the case,
The metal frame has a receiving opening that is larger than the outline of the holder when viewed from the insertion direction of the display element.
前記ホルダーは、前記表示素子を支持した状態で前記挿入口を介して前記ケース中に挿入される支持フレームと、前記支持フレームの上部に接続された基部板とを有する、請求項1に記載の画像表示装置。 The holder includes a support frame inserted into the case through the insertion port while supporting the display element, and a base plate connected to an upper part of the support frame. Image display device. 前記ケースの前記挿入口は、前記表示素子の背面側において前記ホルダーとの間に隙間を有し、
前記表示素子から延びる配線が前記隙間を介して外部に延びる、請求項1及び2のいずれか一項に記載の画像表示装置。
The insertion opening of the case has a gap between it and the holder on the back side of the display element,
The image display device according to claim 1 , wherein a wiring extending from the display element extends to the outside through the gap.
前記表示素子の背面に放熱部材が接着され、前記放熱部材が前記隙間を介して外部に延びる、請求項3に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 3, wherein a heat dissipation member is bonded to the back surface of the display element, and the heat dissipation member extends to the outside through the gap. 前記金属フレームは、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、及びチタンの1つ以上を含む合金で形成される、請求項1に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 1, wherein the metal frame is formed of an alloy containing one or more of magnesium, manganese, aluminum, and titanium. 前記金属フレームは、黒色の表面被覆が施されている、請求項5に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 5, wherein the metal frame has a black surface coating. 前記金属フレームは、前記挿入口を有する平板部と、前記平板部から突起する一対の補強突起とを含む、請求項1に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 1, wherein the metal frame includes a flat plate portion having the insertion opening and a pair of reinforcing projections protruding from the flat plate portion. 前記ケースは、底板部材と側壁とを有する容器状の本体と、前記挿入口が設けられ前記本体の内側を覆うことによって収納空間を形成するカバーとを含み、
前記投射光学系は、前記表示素子の光射出側に配置される第1光学部材と、前記第1光学部材の光射出側に配置され反射面によって光路を折り曲げる第2光学部材とを有する、請求項1に記載の画像表示装置。
The case includes a container-shaped main body having a bottom plate member and a side wall, and a cover provided with the insertion opening and forming a storage space by covering the inside of the main body,
The projection optical system includes a first optical member arranged on the light exit side of the display element, and a second optical member arranged on the light exit side of the first optical member and bends an optical path by a reflective surface. Item 1. The image display device according to item 1.
前記ケースのうち前記基部板と接合されるホルダー台座の周囲に、前記ホルダーの位置決めによってはみ出した接着材を保持して拡散を阻止する段差を有する、請求項8に記載の画像表示装置。 9. The image display device according to claim 8, further comprising a step around a holder pedestal joined to the base plate in the case, for holding the adhesive protruding due to the positioning of the holder and preventing it from spreading. 前記基部板に形成された第1面と、前記ホルダー台座に形成された第2面とが対向し、
前記第1面を延長した平面と前記第2光学部材とが交差する、請求項9に記載の画像表示装置。
A first surface formed on the base plate and a second surface formed on the holder pedestal face each other,
The image display device according to claim 9, wherein a plane extending from the first surface intersects the second optical member.
表示素子と、
前記表示素子を保持するホルダーと、
前記表示素子に形成された画像を投射する投射光学系と、
前記投射光学系を位置決めした状態で収納するケースと、
前記ケースを支持する金属フレームと、を備え、
前記ホルダーは、前記表示素子を支持した状態で前記ケースに形成された挿入口を介して前記ケース中に挿入される支持フレームと、前記支持フレームの上部に接続された基部板とを有し、
前記金属フレームは、前記ホルダーの前記基部板を露出させる把持開口と、前記ホルダーと前記ケースとを接続する接着材を硬化させる硬化光を供給する接着開口とを有する、画像表示装置。
A display element;
a holder that holds the display element;
a projection optical system that projects the image formed on the display element;
a case for storing the projection optical system in a positioned state;
A metal frame that supports the case,
The holder includes a support frame that is inserted into the case through an insertion opening formed in the case while supporting the display element, and a base plate connected to an upper part of the support frame,
The metal frame has a gripping opening that exposes the base plate of the holder, and an adhesive opening that supplies curing light to harden an adhesive connecting the holder and the case.
請求項1及び11のいずれか一項に記載の画像表示装置に対応する構造を有する第1表示装置と、
請求項1及び11のいずれか一項に記載の画像表示装置に対応する構造を有する第2表示装置と、
前記第1表示装置に設けられた前記金属フレームに対応する第1金属フレームと、前記第2表示装置に設けられた前記金属フレームに対応する第2金属フレームとを連結するジョイントと、を備える画像表示装置。
A first display device having a structure corresponding to the image display device according to any one of claims 1 and 11;
a second display device having a structure corresponding to the image display device according to any one of claims 1 and 11;
An image including a joint that connects a first metal frame corresponding to the metal frame provided on the first display device and a second metal frame corresponding to the metal frame provided on the second display device. Display device.
表示素子と、
前記表示素子を保持するホルダーと、
前記表示素子に形成された画像を投射する投射光学系と、
前記投射光学系を位置決めした状態で収納し、前記ホルダーに支持された前記表示素子が挿入される挿入口を有するケースと、
前記ケースを支持する金属フレームと、を備え、
前記金属フレームは、前記表示素子の挿入方向から見た前記ホルダーの輪郭より大きな受容口を有する、光学ユニット。
A display element;
a holder that holds the display element;
a projection optical system that projects the image formed on the display element;
a case that houses the projection optical system in a positioned state and has an insertion opening into which the display element supported by the holder is inserted;
A metal frame that supports the case,
The metal frame has a receiving opening that is larger than the outline of the holder when viewed from the insertion direction of the display element.
表示素子と、
前記表示素子を保持するホルダーと、
前記表示素子に形成された画像を投射する投射光学系と、
前記投射光学系を位置決めした状態で収納するケースと、
前記ケースを支持する金属フレームと、を備え、
前記ホルダーは、前記表示素子を支持した状態で前記ケースに形成された挿入口を介して前記ケース中に挿入される支持フレームと、前記支持フレームの上部に接続された基部板とを有し、
前記金属フレームは、前記ホルダーの前記基部板を露出させる把持開口と、前記ホルダーと前記ケースとを接続する接着材を硬化させる硬化光を供給する接着開口とを有する、光学ユニット。
A display element;
a holder that holds the display element;
a projection optical system that projects the image formed on the display element;
a case for storing the projection optical system in a positioned state;
A metal frame that supports the case,
The holder includes a support frame that is inserted into the case through an insertion opening formed in the case while supporting the display element, and a base plate connected to an upper part of the support frame,
The metal frame has a grip opening that exposes the base plate of the holder, and an adhesive opening that supplies curing light that cures an adhesive connecting the holder and the case.
投射光学系を位置決めした状態で収納するケースに対して表示素子を保持するホルダーを固定し、前記表示素子を前記ケース中に配置する光学ユニットの製造方法であって、
前記ホルダーは、前記表示素子を支持した状態で前記ケースに形成された挿入口を介して前記ケース中に挿入される支持フレームと、前記支持フレームの根元側に接続された基部体とを有し、
前記支持フレームを前記ケースに形成された挿入口に挿入し、
前記基部板を支持することにより前記支持フレームを前記投射光学系に対して位置決めし、
前記ホルダーと前記ケースとを接続するため前記ホルダーと前記ケースとの間に供給された接着材に対して硬化光を照射する、光学ユニットの製造方法。
A method for manufacturing an optical unit, the method comprising: fixing a holder holding a display element to a case in which a projection optical system is housed in a positioned state; and arranging the display element in the case.
The holder includes a support frame that is inserted into the case through an insertion opening formed in the case while supporting the display element, and a base body connected to the base side of the support frame. ,
inserting the support frame into an insertion opening formed in the case;
positioning the support frame with respect to the projection optical system by supporting the base plate;
A method for manufacturing an optical unit, comprising irradiating an adhesive supplied between the holder and the case with curing light to connect the holder and the case.
前記表示素子の挿入方向から見た前記ホルダーの輪郭より大きな受容口を有する金属フレームを前記ケースに固定し、
前記基部板を支持することにより、前記支持フレームを前記挿入口に挿入し前記表示素子を前記投射光学系に対して位置決めし、
前記ホルダーと前記ケースとの間に供給された接着材に硬化光を照射し、前記ホルダーと前記ケースとを接続する、請求項15に記載の光学ユニットの製造方法。
fixing to the case a metal frame having a receiving opening larger than the outline of the holder when viewed from the insertion direction of the display element;
inserting the support frame into the insertion opening and positioning the display element with respect to the projection optical system by supporting the base plate;
16. The method for manufacturing an optical unit according to claim 15, wherein the adhesive material supplied between the holder and the case is irradiated with curing light to connect the holder and the case.
前記基部板を支持することにより、前記支持フレームを前記挿入口に挿入し、
前記ホルダーの前記基部板を露出させる把持挿入口と、前記ホルダーと前記ケースとを接続する接着材を硬化させる硬化光を供給する接着開口とを有する金属フレームを、前記基部板を覆う状態で前記ケースに固定し、
前記把持開口を介して前記基部板を支持することにより、前記挿入口に挿入された前記支持フレームに支持された前記表示素子を前記投射光学系に対して位置決めし、
前記ホルダーと前記ケースとの間に供給された前記接着材に前記接着挿入口を介して硬化光を照射し、前記ホルダーと前記ケースとを接続する、請求項15に記載の光学ユニットの製造方法。
inserting the support frame into the insertion slot by supporting the base plate;
A metal frame having a grip insertion opening that exposes the base plate of the holder and an adhesive opening that supplies curing light that cures the adhesive connecting the holder and the case is attached to the metal frame while covering the base plate. fixed to the case,
positioning the display element supported by the support frame inserted into the insertion opening with respect to the projection optical system by supporting the base plate through the gripping opening;
The method for manufacturing an optical unit according to claim 15, wherein the adhesive material supplied between the holder and the case is irradiated with curing light through the adhesive insertion port to connect the holder and the case. .
前記光学ユニットは、一対の光学系の一方であり、
前記ホルダーと前記ケースとを接続した後に、前記金属フレームを前記一対の光学系の他方の支持体との間に介在するジョイントに連結する、請求項15~17のいずれか一項に記載の光学ユニットの製造方法。
The optical unit is one of a pair of optical systems,
The optical system according to any one of claims 15 to 17, wherein after the holder and the case are connected, the metal frame is connected to a joint interposed between the other support of the pair of optical systems. How the unit is manufactured.
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